Лабораторный комплекс для отбора и газохроматографического анализа проб воздуха

Авторы патента:

Чулин Илья Николаевич (RU)

Васильев Юрий Васильевич (RU)

Белов Александр Борисович (RU)

Смирнова Тамара Захаровна (RU)

Пайкин Александр Григорьевич (RU)

Гусельников Юрий Александрович (RU)

Пунин Александр Сергеевич (RU)

G01N7/00 - Анализ материалов путем измерения давления или объема газа или паров

G01N1/22 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2497097:

Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышева" (RU)

Изобретение относится к области стендовых испытаний авиационных газотурбинных двигателей и предназначено для отбора и точной комплексной оценки загрязненности проб воздуха (подаваемого в систему кондиционирования кабины пилота воздушного судна), отбираемого из компрессора газотурбинного авиационного двигателя (ГТД) при его стендовых испытаниях, и дальнейшего газохроматографического анализа проб на содержание вредных примесей. Лабораторный комплекс для отбора и газохроматографического анализа проб воздуха включает комплекс отбора проб воздуха 6 с блоком пробоотборников 7 и пультом управления 8, комплекс для газохроматографического анализа проб воздуха 3 с пультом управления 4, тару 9 для транспортировки адсорбционных пакетов 10 и контейнер 11 для хранения концентраторов 12. Лабораторный комплекс также снабжен установками для подачи газов 5, прокачки поверочной газовой смеси 2 и определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия 1. При этом установка для подачи газов 5 одновременно соединена с установкой прокачки поверочной газовой смеси 2 и с комплексом газохроматографического анализа проб воздуха 3, а установка определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия 1 связана с комплексом отбора проб воздуха 6. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных качеств, обеспечение отбора и точной комплексной оценки, суммарная погрешность измерения до 5% загрязненности проб воздуха из компрессора ГТД при стендовых испытаниях, а также повышение качества косвенного контроля применяемых в опорах ротора компрессора ГТД масляных уплотнений. 8 ил.

Известен комплекс системы отбора проб, включающий стенд для отбора проб воздуха с пультом управления и концентраторами, комплекс для хроматографического анализа проб воздуха, тару для транспортировки адсорбционных пакетов и контейнер для хранения концентраторов [1].

Данный комплекс является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и принят заявителем в качестве прототипа.

Недостатком известного комплекса являются его низкие эксплуатационные качества из-за неточной комплексной оценки, суммарная погрешность измерения до 20%, загрязненности отбора проб воздуха из компрессора ГТД при стендовых испытаниях, а также качество косвенного контроля применяемых в опорах ротора компрессора ГТД масляных уплотнений.

Технический результат предложенного изобретения улучшение эксплуатационных качеств, обеспечение отбора и точной комплексной оценки, суммарная погрешность измерения до 5%, загрязненности проб воздуха из компрессора ГТД при стендовых, испытаниях, а также повышение качества косвенного контроля применяемых в опорах ротора компрессора ГТД масляных уплотнений.

Указанный технический результат достигается тем, что лабораторный комплекс для отбора и газохроматографического анализа проб воздуха, включающий, комплекс отбора проб воздуха с блоком пробоотборников и пультом управления, комплекс для газохроматографического анализа проб воздуха, тару для транспортировки адсорбционных пакетов и контейнер для хранения концентраторов, он снабжен установками для подачи газов, прокачки поверочной газовой смеси и определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия, при этом установка для подачи газов одновременно соединена с установкой прокачки поверочной газовой смеси и с комплексом газохроматографического анализа проб воздуха, а установка определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия связана с комплексом отбора проб воздуха.

Сущность данного изобретения поясняется схемой (фиг.1) и чертежами,

где: на фиг.2 - изображен комплекс для газохроматографического анализа проб воздуха с пультом управления;

фиг.3 - установка для подачи газов;

фиг.4 - комплекс для отбора проб воздуха с пультом управления;

фиг.5 - установка для прокачки поверочной газовой смеси (ПГС);

фиг.6 - установка для определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия;

фиг.7 - контейнер для хранения концентраторов и тара для транспортировки адсорбционных пакетов;

фиг.8 - пробоотборник с адсорбционным пакетом и концентратором.

Лабораторный комплекс состоит из следующих составных частей:

- установка для определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия 1;

- установка для прокачки ПГС 2;

- комплекс газохроматографического анализа проб воздуха 3 с пультом управления 4;

- установка для подачи газов 5;

- комплекс для отбора проб воздуха 6, состоящий из: блока пробоотборников 7 и пульта управления 8;

- тара 9 для транспортировки адсорбционных пакетов 10;

- контейнер 11 для хранения концентраторов 12;

- пробоотборники 13.

Установка для подачи газов 5 одновременно соединена с установкой прокачки смеси (ПГС) 2 и с комплексом газохроматографического анализа проб воздуха 3, а установка определения рабочих объемов вакуумируемой части 1 связана с комплексом отбора проб воздуха 6.

Лабораторный комплекс работает следующим образом:

произвести измерение вакуумируемых (измеряемых) частей блока пробоотборников 7 комплекса для отбора проб воздуха 6, подключив к установке для определения рабочих объемов вакуумируемой части 1 (Фиг.6) через штуцер 18 вакуумный насос и штуцер 19 вакуумируемые часта блока пробоотборников 7 комплекса для отбора проб воздуха 6. Закрыть вентиль 20. Залить в бак 26 через штуцер 28 при открытом вентиле 22 и закрытом вентиле 23 мерную жидкость. Залить в мерный цилиндр 14 и трубопровод 15, подсоединенный к установке для определения рабочих объемов вакуумируемой части 1 через штуцер 21, мерную жидкость в необходимом количестве, опустить трубопровод 15 в мерный цилиндр 14, при необходимости долить жидкость в мерный цилиндр 14 до требуемого уровня. Закрыть вентиль 22, а вентиля 23 и 24 открыть, создать в системе вакуум, используя пульт управления 8, контролируя заданное разряжение по вакуумметру 25. Получив необходимое разряжение в системе, закрыть вентиль 24 и выключить вакуумный насос, выдержать определенное время и зафиксировать разряжение по вакуумметру 25. Открыть вентиль 20 и через определенное время зафиксировать разряжение но вакуумметру 25 и уровень жидкости в мерном цилиндре 14, одновременно контролируя заполнение бака 26 но индикатору заполнения 27. Уровень жидкости в мерном цилиндре 14 будет опускаться ниже исходного, а в баке 26 подниматься вследствие проведенного разряжения, до тех пор пока атмосферное давление, действующее на жидкость в мерном цилиндре 14, не уравновесится с давлением над жидкостью в баке 26. Далее открыть вентиль 22, для восстановления атмосферного давления в системе через штуцер 28. Закрыть вентиль 22 и зафиксировать уровень мерной жидкости (исходный) в мерном цилиндре 14. Закрыть вентиль 20. Отсоединить установку для определения рабочих объемов вакуумируемой части 1 от блока пробоотборников 7 комплекса для отбора проб воздуха 6.

Далее разместить и подключить блок пробоотборников 7 непосредственно на испытательном стенде около места, отбора проб воздуха из компрессора ГТД и установить адсорбционные пакеты 10 в пробоотборники 13 блока пробоотборников 7, а пульт управления 8 на рабочем месте оператора. Произвести отбор проб воздуха из компрессора на различных режимах работы ГТД согласно технологической документации, управляя процессом с пульта управления 8. После завершения процесса отбора проб извлечь адсорбционные пакеты 10 из пробоотборников 13 и поместить их в тару 9 для транспортировки адсорбционных пакетов 10. Переместить тару 9 в лабораторию для газохроматографического анализа.

Подключить к установке для подачи газов 5 комплекс газохроматографического анализа проб воздуха 3, в состав которого входят два хроматографа с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) и один - с детектором, по теплопроводности (ДТП) и подвести к хроматографам с ПИД через блоки подготовки газов (БИТ) газы гелий, воздух, а также водород, используя пульт управления подачи газа 4, а к хроматографу с ДТП - гелий, контролируя процесс с панели управления установки для подачи газов. Подключить к установке для подачи газов 5 установку для прокачки. ПГС 2 и подвести к ней поверочную газовую смесь, контролируя процесс с панели управления установки для подачи газов. Провести калибровку хроматографов комплекса газохроматографического анализа проб воздуха 3 согласно технологической документации. При калибровке хроматографа с ДТП использовать установку для прокачки ПГС 2, согласно технологической документации. Извлечь концентраторы 12 из адсорбционных пакетов 10 и поместить их в контейнер 11 для хранения концентраторов. Далее, используя комплекс для газохроматографического анализа проб воздуха 3 с пультом управления 4 и концентраторы 12 произвести измерение концентраций вредных примесей в отобранных пробах воздуха согласно технологической документации. Далее произвести обработку полученных данных на компьютере, используя специальное программное обеспечение.

Использование данного изобретения позволит улучшить эксплуатационные качества комплекса, обеспечить отбор и точную комплексную оценку загрязненности проб воздуха из компрессора ГТД при стендовых испытаниях, а также повысить качество косвенного контроля применяемых в опорах ротора компрессора ГТД масляных уплотнений.

Источники информации

1. Журнал «Двигатель» №3 (27) «Новые средства контроля состава атмосферы воздушных судов». Стр.15-17, 2003 г. - прототип.

Лабораторный комплекс для отбора и газохроматографического анализа проб воздуха, включающий комплекс отбора проб воздуха с блоком пробоотборников и пультом управления, комплекс для газохроматографического анализа проб воздуха, тару для транспортировки адсорбционных пакетов и контейнер для хранения концентраторов, отличающийся тем, что он снабжен установками для подачи газов, прокачки поверочной газовой смеси и определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия, при этом установка для подачи газов одновременно соединена с установкой прокачки поверочной газовой смеси и с комплексом газохроматографического анализа проб воздуха, а установка определения рабочих объемов вакуумируемой части изделия связана с комплексом отбора проб воздуха.

Изобретение относится к области метрологии, а именно к точному определению активных объемов вакуумируемой части какого-либо изделия, например, для лабораторных комплексов систем отбора и анализа проб воздуха из компрессора газотурбинного авиационного двигателя при его стендовых испытаниях.

Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью выбросов вредных паров и газов кислого и щелочного характера после предохранительных клапанов в аварийной ситуации // 2485479

Изобретение относится к области управления промышленной и экологической безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности, сопровождающихся загрязнением почвы, водного и воздушного бассейнов вредными веществами.

Цилиндрическое устройство для сжатия газов до мегабарных давлений // 2471545

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. .

Способ определения содержания конденсата в пластовом газе // 2455627

Изобретение относится к области исследований газоконденсатных разведочных и эксплуатационных скважин. .

Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) // 2448246

Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к устройствам для исследования глубинных проб пластовой нефти. .

Система и способ для калибровки определения парциального давления одного или более газовых аналитов // 2440565

Изобретение относится к калибровке системы, которая определяет информацию, относящуюся к одному или более газовым аналитам в газообразной массе. .

Способ выявления дефектов поверхности и устройство для его реализации // 2439534

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в автоматических системах неразрушающего контроля качества поверхности. .

Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью резервуаров со светлым пожаровзрывоопасным продуктом // 2426092

Изобретение относится к области управления промышленной и экологической безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, сопровождающейся загрязнением почвы, водяного и воздушного бассейнов вредными веществами.

Способ определения объема нерастворенного газа в жидкостной полости емкости, имеющей подвижный разделитель сред "газ - жидкость" // 2400409

Изобретение относится к обслуживанию изделий космической техники и может применяться при заправках жидкостных систем терморегулирования, а также двигательных установок космических аппаратов.

Способ определения объема свободных газовых включений в рабочем теле гидравлической системы терморегулирования космического объекта, снабженной гидропневматическим компенсатором // 2397117

Изобретение относится к разработке и эксплуатации (как в полете, так и при наземной подготовке) систем терморегулирования пилотируемых космических объектов. .

Пробоотборник секционный для резервуаров // 2497094

Пробоотборник относится к устройству для взятия проб в жидком и текучем состоянии, а именно к пробоотборникам для полуавтоматического отбора проб по всей высоте резервуара с нефтепродуктами.

Способ прогнозирования пятилетней выживаемости пациенток с инфильтрирующим раком молочной железы путем определения индекса дисперсии тканевых структур // 2496425

Изобретение относится к области медицины, а именно к патоморфологической диагностике. Для прогнозирования пятилетней выживаемости пациенток с инвазивным раком молочной железы определяют индекс дисперсии тканевых структур, как разность между максимальным и минимальным значениями числа раковых структур и/или долей паренхиматозного или стромального компонента при микроскопии на малом увеличении (100x) деленную на количество полей зрения, в которых просчитывались эти значения.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода // 2496101

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при отборе проб жидкости из трубопровода. Устройство включает пробозаборную трубку, смонтированную в трубопроводе перпендикулярно движению потока и имеющую входное отверстие щелевидной формы со стороны движения потока.

Способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету // 2495398

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к переработке сыпучих материалов, в том числе содержащих наноструктурированные компоненты, и может быть применено в химической, строительной, пищевой, фармацевтической, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.

Пробоотборник силоса // 2495397

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к устройству для отбора проб силоса. Пробоотборник содержит зонд с заостренной режущей кромкой в нижней части, фланец с фаской в верхней, к которому соосно прикреплена штанга меньшего диаметра с мерной шкалой, и извлекатель пробы.

Устройство для отбора проб силоса // 2495396

Изобретение относится к устройству для отбора проб уплотненных кормов. Устройство для отбора проб силоса содержит зонд с заостренной режущей кромкой в нижней части, фланец в верхней, к которому жестко прикреплена штанга с мерной шкалой, и извлекатель пробы.

Способ оценки кровоснабжения левой половины толстого кишечника в эксперименте // 2494681

Изобретение относится к области медицины, а именно к патологической анатомии. Для оценки кровоснабжения левой половины толстого кишечника в эксперименте на человеческом трупе проводят поочередное введение раствора красителя в верхнюю брыжеечную артерию, внутренние подвздошные артерии и в нижнюю брыжеечную артерию с последующим визуальным наблюдением за распространением и интенсивностью окрашивания тканей кишечника красителем.

Комплекс для отбора проб воздуха // 2494366

Изобретение относится к области стендовых испытаний газотурбинных авиационных двигателей, а именно к комплексу для отбора проб воздуха из компрессора газотурбинного авиационного двигателя (ГТД).

Способ диагностики причины смерти от механической асфиксии по признаку тучика-чертовских-асташкиной // 2493769

Изобретение относится к судебной медицине. Для диагностики причины смерти от механической асфиксии проводят секционное исследование головного мозга.

Автоматизированная система контроля выхлопных газов технологических установок // 2492444

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля состава выхлопных газов, определения мощности и выбросов загрязняющих веществ и диагностирования состояния технологических установок.

Способ контроля структурного состояния закаленных низкоуглеродистых сталей // 2498262

Изобретение относится к области металловедения, а именно к способу контроля структурного состояния закаленных низкоуглеродистых сталей. Способ заключается в том, что предварительно готовят образец прямоугольной формы, выполняют косой срез на образце под углом 15-25° от нижнего основания к верхнему, принимая за основание длину образца. Затем тонко шлифуют поверхность косого среза образца и проводят режим аустенитизации в окислительной среде газом-травителем. Образец охлаждают в воде или на воздухе, затем готовят микрошлиф или серию микрошлифов на поверхности малого основания образца, сошлифовывая слои параллельно большому основанию образца. На микрошлифе с помощью микроскопа измеряют глубину зоны декорирования газом-травителем, затем травят исследуемую поверхность микрошлифа спиртовым раствором азотной кислоты до выявления границ аустенитных зерен, изучают выявленные границы аустенитных зерен, определяют глубину зоны селективного выявления границ аустенитных зерен и фотографируют выявленную картину травления. По результатам исследования поверхности микрошлифа поэтапно оценивают структурное состояние образца: вначале зону декорирования структуры окислением газом-травителем, затем зону селективного травления действительных границ зерен аустенита и в завершение зону одновременного выявления границ и внутризеренной структуры исследуемой стали, далее определяют полную глубину проникновения газа-травителя в исследуемый материал путем суммирования глубин зоны декорирования газом-травителем и зоны селективного выявления границ зерен аустенита при травлении микрошлифа и умножения полученной величины на косинус угла наклона косого среза к большому основанию. Техническим результатом является упрощение выявления границ действительного зерна аустенита, обеспечение комплексной оценки структурного состояния закаленной стали с возможностью многократного послойного исследования шлифов путем одновременной фиксации зоны окисления исследуемой стали, зоны селективного выявления границ действительного зерна аустенита и зоны внутризеренной структуры на поверхности шлифа. 7 ил., 2 табл.