Устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками (варианты)

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а именно в нефтехимической, топливно-энергетической и др. , а также для экологического контроля путем отбора проб и измерения содержания примесей (нефтепродуктов, окиси и двуокиси углерода, топлив и др. примесей) в газовой, жидкой и твердой средах. Устройство состоит из камеры 1 с выполненными на стенках смотровыми окнами 5 и 6, внутри которой размещен комплект контрольных элементов - индикаторная трубка с индикаторным составом 8, поглотительный патрон с сорбентом 9 и ампульный патрон 10, содержащий ампулу с растворителем 11, соединенные между собой эластичными муфтами 12 и 13, упорной втулки 14 и шкалы 7, которая установлена на камере 1 на уровне нижнего смотрового окна 6 с возможностью продольного перемещения относительно контрольной трубки 8. Кроме того, по второму варианту в устройстве, содержащем камеру 1 с выполненными на стенках смотровыми окнами 5 и 6, внутри которой размещен комплект контрольных элементов - индикаторная трубка с индикаторным составом 8, поглотительный патрон с сорбентом 9 и ампульный патрон 10, содержащий ампулу с растворителем 11, соединенные муфтами 12 и 13, упорную втулку 14 и шкалу 7, шкала 7 размещена на камере 1 на уровне нижнего смотрового окна 6, а упорная втулка 14 установлена с возможностью продольного перемещения относительно камеры 1. Изобретение позволяет повысить удобство в эксплуатации и точность измерения. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а именно в нефтехимической, топливно-энергетической и др., а также для экологического контроля путем отбора проб и измерения содержания примесей (нефтепродуктов, окиси и двуокиси углерода, масла, топлив и др. примесей) в газовой, жидкой и твердых средах.

Известно устройство для контроля примесей масла в газе, представляющее индикаторные трубки, используемые в комплекте с ампульным патроном, состоящим из стеклянной трубки и помещенной внутри нее ампулы с растворителем. Для определения содержания масла после отбора пробы газа на индикаторную трубку ампульный патрон вскрывают и соединяют его с поливинилхлоридной трубкой (муфтой) с индикаторной трубкой. Затем разбивают ампулу и после прохождения растворителя через индикаторную трубку определяют концентрацию примесей масла в газе по длине окрашенного слоя, прикладывая индикаторную трубку к шкале, приведенной в инструкции по эксплуатации или на этикетке комплекта контрольных трубок, (см., например, Ф.Б. Байбаков, В.М. Шарапов "Контроль примесей в сжатых газах". М., Химия, 1989, с. 73-76).

Недостатками известного устройства являются неудобство определения длины окрашенного слоя индикаторной трубки при прикладывании ее к шкале и недостаточная точность измерения концентрации примесей из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата.

Известен способ для определения примесей масла в газах и устройство для его осуществления. Устройство содержит комплект контрольной трубки - индикаторную трубку с индикаторным составом, поглотительный патрон с сорбентом, ампулу с растворителем, заключенную в ампульном патроне, соединенные между собой эластичными соединительными муфтами.

Анализируемый газ пропускается через установленный в пробоотборнике поглотительный патрон с сорбентом, в котором поглощаются примеси масла, содержащиеся в газе. Для определения содержания примесей масла ампульный патрон вскрывают и соединяют его с поглотительным патроном и индикаторной трубкой эластичными муфтами. Затем разбивают ампулу и после прохождения растворителя через поглотительный патрон и индикаторную трубку определяют концентрацию примесей масла по длине окрашенного слоя индикаторной трубки (см., например, патент Украины 15079, кл. 6 G 01 N 21/78, 1997).

Недостатками данного устройства также являются неудобство прикладывания индикаторной трубки к шкале и недостаточная точность измерения из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, принятое в качестве прототипа. Устройство содержит камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект из нескольких контрольных элементов, соединенных между собой эластичными муфтами, и упорную втулку. После извлечения из камеры индикаторную трубку прикладывают к шкале для определения концентрации примесей по длине окрашенного слоя (см. патент России 2137102, кл. 6 G 01 N 1/10, 1/22 от 23.10.98 г.).

Недостатками этого устройства также являются неудобство прикладывания индикаторной трубки к шкале и недостаточная точность измерения из-за возможного смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата.

Задачей данного изобретения является повышение удобства эксплуатации и точности измерения устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах, содержащем камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект контрольных элементов, соединенных между собой эластичными соединительными трубками, упорную втулку и шкалу, шкала установлена на камере на уровне нижнего смотрового окна с возможностью продольного перемещения относительно контрольной трубки.

Кроме того, по второму варианту в устройстве для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, содержащем камеру с выполненными на стенках смотровыми окнами, внутри которой размещен комплект контрольных элементов, соединенных между собой эластичными соединительными муфтами, упорную втулку и шкалу, шкала размещена на камере на уровне нижнего смотрового окна, а упорная втулка установлена с возможностью продольного перемещения относительно камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1-4 показаны: фиг.1 - общий вид устройства; фиг.2 - устройство в разрезе; фиг.3 - подвижная шкала; фиг.4 - упорная втулка, установленная с возможностью продольного перемещения.

Устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердых средах представляет разъемную камеру 1, состоящую из свинчивающихся верхней части 2 (фиг.1) и нижней части 3, с внутренней полостью 4. На стенках камеры 1 имеются смотровые окна 5 и 6. На камере на уровне нижнего смотрового окна 6 выполнена шкала 7. В полости камеры 1 размещен комплект контрольных элементов - индикаторная трубка с индикаторным составом 8 (фиг.2), поглотительный патрон с сорбентом 9 и ампульный патрон 10, содержащий ампулу с растворителем 11, соединенные между собой эластичными соединительными муфтами 12 и 13.

В нижней части 3 камеры 1 закреплена упорная втулка 14 из упругого материала с каналом 15 для слива растворителя, а в верхней части размещена пружина 16 для поджатая комплекта контрольных элементов: индикаторной трубки 8, поглотительного патрона 9 и ампульного патрона 10.

Пружина 16 зафиксирована в верхней части камеры 4 крышкой 17, в которой выполнено отверстие 18 для ввода ампуловскрывателя 19, представляющего собой заостренный стержень с загнутым концом.

На фиг.3 показана шкала 7, установленная с возможностью перемещения относительно контрольной трубки 8. Шкала 7 выполнена за одно целое с пружинным хомутиком 20, охватывающим нижнюю часть 3 камеры 1.

Во втором варианте конструкции устройства (фиг.4) упорная втулка 14 установлена с возможностью продольного перемещения относительно камеры 1, что обеспечивается резьбой, выполненной на упорной втулке и в полости камеры 1. Для удобства поворота и перемещения упорной втулки 14 и, соответственно, контрольной трубки 8, на выступающей из камеры части упорной втулки имеется рукоятка 22.

Работа устройства для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками производится в два этапа. На первом этапе производят отбор пробы из газовой, жидкой или твердой среды с помощью пробоотборников (на чертеже не показаны), а на втором - измерение содержания примесей в пробе непосредственно устройством фиг.1-4, при этом процесс проведения измерений для всех сред аналогичен.

При определении содержания примесей (например, масла) в газе анализируемый газ пропускается через установленный в пробоотборнике поглотительный патрон 9, который предварительно вскрывают. Сорбент, находящийся в поглотительном патроне, поглощает содержащиеся в газе примеси масла. Через установленное время перекрывают подачу газа и извлекают поглотительный патрон 9 из пробоотборника для последующего измерения содержания примесей масла в газе.

В случаях, когда не требуется особо высокой чувствительности определения, отбор пробы газа производят непосредственно на индикаторную трубку 8 без поглотительного патрона 9.

При определении содержания примесей (например, нефтепродуктов) в воде поглотительный патрон 9 устанавливают в наконечник пробоотборника (на чертеже не показан), который с поглотительным патроном 9 погружают в воду, затем пропускают воду через поглотительный патрон 9 методом вакуумирования. Заданный объем пропущенной пробы воды фиксируется в мерной емкости (на чертеже не показана) перекрыванием контакта с вакуумом. Затем пробоотборник извлекают из воды, а поглотительный патрон 9 из пробоотборника для последующего измерения содержания нефтепродуктов в воде.

При определении содержания примесей (например, нефтепродуктов) в грунте в подлежащий контролю грунт вводится на заданную глубину пробоотборный зонд, внутри которого размещена контрольная индикаторная трубка 8, через которую методом вакуумирования отсасывают воздух, насыщенный парами нефтепродуктов, содержащихся в грунте. Затем пробоотборный зонд извлекают из грунта, а из пробоотборника - контрольную индикаторную трубку 8 для последующего измерения содержания нефтепродуктов в грунте.

На втором этапе после завершения процесса отбора пробы из анализируемой среды вскрытые индикаторную трубку 8, поглотительный патрон 9 и ампульный патрон 10 соединяют между собой соединительными муфтами 12 и 13, устанавливают в нижнюю часть 3 камеры 1 и свинчивают с верхней частью 2. При этом в полости 4 камеры 1 комплект контрольных элементов из индикаторной трубки 8, поглотительного патрона 9 и ампульного патрона 10 поджат пружиной 16 к упорной втулке 14, что обеспечивает требуемую надежность соединения комплекта муфтами и исключает возможность его самопроизвольной разгерметизации.

После этого, в отверстие 18 крышки 17 вводят ампуловскрыватель 19 таким образом, чтобы заостренный конец стержня находился в центральной части донышка ампулы 11 с растворителем, что удобно проконтролировать через смотровое окно 5. Затем нажимают рукой на загнутый конец ампуловскрывателя 19 и разбивают ампулу 11, после чего жидкость перетекает через поглотительный патрон 9, вымывая при этом из сорбента примеси определяемого вещества, - в индикаторную трубку 8, где происходит изменение окраски индикаторного слоя наполнителя. Контроль за этим процессом обеспечивается при наблюдении через смотровое окно 6. Избыточное количество растворителя выходит из камеры 1 через канал 15 упорной втулки 14.

Затем перемещают пружинный хомутик 20 со шкалой 7 относительно контрольной индикаторной трубки 8 и точно совмещают нулевую отметку шкалы 7 с началом индикаторного слоя трубки 8.

По второму варианту конструкции устройства точно совмещают начало индикаторного слоя контрольной трубки 8 с нулевой отметкой шкалы 7, вращая рукоятку 22 упорной втулки 14 и перемещая при этом контрольную индикаторную трубку 8.

По измеренной длине окрашенного слоя наполнителя индикаторной трубки судят о содержании примесей определяемого вещества в газовой, жидкой и твердой средах. При этом исключается возможность смещения индикаторной трубки относительно шкалы при считывании результата измерения.

В случаях, когда в комплект контрольной трубки входят только соединенные муфтой индикаторная трубка и ампульный патрон, процесс измерения содержания примесей осуществляется с помощью устройства аналогичным методом.

Разборку устройства производят в обратном порядке.

Использованный комплект контрольной трубки после обработки результатов измерений утилизируют.

Использование предложенного устройства для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками за счет введения в конструкцию камеры шкалы, или, как варианта, подвижной упорной втулки и, соответственно, обеспечения продольного перемещения контрольной трубки относительно камеры позволяет существенно повысить удобство в эксплуатации и точность измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, содержащее камеру с выполненными на ее стенках смотровыми окнами, внутри которой размещена контрольная трубка, состоящая из соединенных эластичными соединительными муфтами ампульного патрона, поглотительной и индикаторной трубок или ампульного патрона и индикаторной трубки, упорную втулку, установленную в нижней части камеры, и шкалу, отличающееся тем, что шкала установлена на камере на уровне нижнего смотрового окна с возможностью продольного перемещения относительно контрольной трубки.

2. Устройство для измерения содержания примесей в газовой, жидкой и твердой средах контрольными трубками, содержащее камеру с выполненными на ее стенках смотровыми окнами, внутри которой размещена контрольная трубка, состоящая из соединенных эластичными соединительными муфтами ампульного патрона, поглотительной и индикаторной трубок или ампульного патрона и индикаторной трубки, упорную втулку и шкалу, отличающееся тем, что упорная трубка установлена с возможностью продольного перемещения индикаторной трубки относительно камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4