Пробоотборник постоянного давления поршневого типа



Пробоотборник постоянного давления поршневого типа
Пробоотборник постоянного давления поршневого типа
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 2758380:

Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для измерения процентного состава кислородно-водородных и других газовых смесей, применяемых для испытания работоспособности авиационной и космической техники. Пробоотборник постоянного давления поршневого типа состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса с герметичным нижним фланцем. Он разделен на два объема, из которых нижний герметичный рабочий объем для размещения анализируемой газовой смеси соединен трубопроводами с запирающими вентилями и приборами для измерения давления с емкостью с анализируемой газовой смесью и газовым хроматографом. В цилиндрическом корпусе размещен поршень. Поршень отделяет нижний герметичный рабочий объем для анализируемой газовой смеси от верхнего объема, находящегося под атмосферным давлением. На поршне установлены верхнее и нижнее кольцевые уплотнения, образующие между собой герметичную полость. Она соединена с одной стороны через трубопровод и запирающий вентиль с атмосферой, а с другой стороны через трубопровод и запирающие вентили и трубопровод с емкостью, заполненной анализируемой газовой смесью под давлением, равным рабочему давлению газовой смеси, заполняющей нижний герметичный объем. Каналы в корпусе не выходят из зоны герметичной кольцевой полости поршня при нахождении его как в крайнем верхнем, так и в крайнем нижнем положении, а на выступающей из ограничительного фланца части поршня при нахождении его в крайнем верхнем положении устанавливается дополнительно груз. Технический результат заключается в повышении надежности работы пробоотборника, увеличении его безопасности в использовании и упрощении конструкции. 1 ил.

 

Пробоотборник относится к области машиностроения и может быть использован в условиях научно-исследовательских и заводских лабораторий для измерения процентного состава кислородно-водородных и других газовых смесей, применяемых для испытания в их среде работоспособности авиационной и космической техники.

Известен промышленный пробоотборник постоянного давления типа ППД-0,150, представляющий собой цилиндрическую камеру с поршнем и торцевыми фланцами.

Для разделения анализируемой газовой смеси в рабочей части камеры и инертного газа установлен поршень. В каждой части камеры как в рабочей, так и инертного газа установлены приборы для измерения давления манометры и запирающие вентили. Подачей необходимого количества инертного газа через редуктор поддерживается постоянное давление в рабочей части пробоотборника.

Недостатками данного пробоотборника поршневого типа является:

наличие внешнего источника инертного газа и отсутствие автоматической поддержки постоянной величины давления газовой смеси при подаче ее из рабочего объема на анализ в газовый хроматограф.

Наиболее близким аналогом к предложенному пробоотборнику является пробоотборник постоянного давления, (патент №2735135 Опубл. 28.10.2020 Бюл. №31). В корпусе пробоотборника установлены две упругие газонепроницаемые перегородки одного размера, одна перегородка разделяет корпус на два равных герметичных объема верхний и нижний, а вторая перегородка герметично закреплена под верхним фланцем корпуса, обе перегородки соединены между собой жестко штоком, верхняя выступающая часть штока соединена съемной гайкой с верхним фланцем корпуса, при этом верхний и нижний объемы корпуса соединены трубопроводом с запирающими вентилями с вакуумным насосом и емкостью с анализируемой газовой средой, при этом нижняя часть корпуса соединена трубопроводом через запирающий вентиль с газовым хроматографом.

Недостатком данного пробоотборника является сложность конструкции из-за применения упругих перегородок и системы вакуумной откачки.

Цель изобретения повышение надежности, безопасности и упрощение конструкции.

Поставленная техническая задача решается тем, что пробоотборник постоянного давления поршневого типа, состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса с герметичным нижним фланцем, пробоотборник разделен на два объема, нижний герметичный рабочий объем для размещения анализируемой газовой смеси, соединен трубопроводами с запирающими вентилями и приборами для измерения давления с емкостью с анализируемой газовой смесью и газовым хроматографом, в цилиндрическом корпусе размещен поршень, отделяющий нижний герметичный рабочий объем для анализируемой газовой смеси от верхнего объема, находящегося под атмосферным давлением, при этом на поршне установлены верхнее и нижнее кольцевые уплотнения, образующие между собой герметичную полость, соединенную с одной стороны через трубопровод и запирающий вентиль с атмосферой, а с другой стороны через трубопровод и запирающие вентили и трубопровод с емкостью, заполненной анализируемой газовой смесью под давлением равным рабочему давлению газовой смеси, заполняющей нижний герметичный объем, при этом каналы в корпусе не выходят из зоны герметичной кольцевой полости поршня при нахождении его как в крайнем верхнем так и в крайнем нижнем положении, а на выступающей из ограничительного фланца части поршня, при нахождении его в крайнем верхнем положении устанавливается дополнительно груз для уравнивания давления газовой смеси действующей на поршень из нижнего рабочего объема.

Предлагаемый пробоотборник постоянного давления поршневого типа изображен на чертеже в промежуточном положении.

1 - Цилиндрический корпус;

2 - Нижний фланец;

3 - Ограничительный фланец;

4 - Поршень;

5 - верхние и нижние кольцевые уплотнения поршня;

6 - Полость между кольцевыми уплотнениями;

7 - Емкость с анализируемой газовой смесью;

8, 13, 15 - трубопроводы;

9, 10, 11, 14, 16 - Запирающие вентили;

12 - Рабочий объем;

17 - Газовый хроматограф;

18 - Груз;

19 - Каналы в стенках корпуса;

20, 21 - Манометры;

22 - Мановакууметр.

Пробоотборник постоянного давления поршневого типа состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1 с герметичным нижним фланцем 2 и закрепленным в его верхней части подвижным ограничительным фланцем 3. Размещенный в корпусе 1 поршень 4 отделяет от атмосферы рабочий объем 12, образованный нижней торцевой поверхностью поршня 4, стенками корпуса 1 и нижним фланцем 2. Рабочий объем предназначен для заполнения его анализируемой газовой смесью. Поршень 4 снабжен верхним и нижним кольцевыми уплотнениями 5, при этом образованная между ними кольцевая полость 6 с одной стороны соединена через соединительный трубопровод 8 с запирающими вентилями 9 и 10 с емкостью 7, заполненной анализируемой газовой смесью под давлением, а с другой стороны через запирающий вентиль 11 с атмосферой. Для избежания разгерметизации полости 6 в стенках корпуса 1 выполнены каналы 19, соединяющие полость 6 с емкостью 7 и с атмосферой, и при этом они расположены ниже верхнего кольцевого уплотнения 5, в случае если поршень 4 находится в крайней нижней точке, и расположены выше нижнего кольцевого уплотнения 5, если поршень 4 находится в крайнем верхней точке в корпуса 1, Положение верхней точки поршня на корпусе 1 определяется расположением ограничительного фланца 3.

Рабочий объем 12 соединен трубопроводом 13 через запирающие вентили 14 и 9 с емкостью 7, а трубопроводом 15 через запирающий вентиль 16 с газовым хроматографом 17. Между вентилем 11 и полостью 6 установлен манометр 20. На трубопроводах 8 и 13 установлен манометр 21. Между вентилем 14 и 16 установлен мановакууметр 22. На выступающей из ограничительного фланца 3 верхней части поршня 4 установлен груз 18.

Пробоотборник постоянного давления поршневого типа работает следующим образом:

В исходном положении все запирающие вентили 9, 10, 11, 14, 16 закрыты, а поршень 4 находится в крайней нижней точке в корпусе 1 пробоотборника. При открытых запирающих вентилях 11, 10 и 9 через соединительный трубопровод 8 газовая смесь, поступающая из емкости 7 под избыточным давлением 1,1 атм. вытеснит воздух из полости 6 в атмосферу. После заполнения полости 6 газовой смесью, под давлением 1,1 атм., измеряемым по манометру 20, вентили 11, 10 и 9 закрывают. При этом поддерживание постоянного давления в полости 6 на уровне 1,1 атм. будет осуществляться за счет поступления газовой смеси из емкости 7 через соединительный трубопровод 8 при открытии вентилей 9 и 10. Создание буферной полости 6 с равным давлением газовой смеси в ней и рабочем объеме 12 позволяет избежать утечек газовой смеси из рабочего объема 12, тем самым обеспечит его герметичность. При открытых запирающих вентилях 9 и 14 через соединительный трубопровод 13 из емкости 7 газовая смесь под давлением 1,1 атм. поступает в рабочий объем 12, поднимая при этом поршень 4 в крайнюю верхнюю точку до упора его в ограничительный фланец 3, установленный на определенной высоте в корпусе 1, при которой каналы 19 в стенках корпуса 1 будут находиться выше нижнего кольцевого уплотнения 5 при расположении поршня 4 в крайнем верхнем положении. Подбором массы груза 18, закрепленного на выступающей из ограничительного фланца 3 верхней части поршня 4, осуществляется сравнивание давления газовой смеси, находящейся в рабочем объеме 12 и равное 1,1 атм. с давлением оказываемым весом поршня с грузом.

Для полного вытеснения остатков воздуха газовой смесью из рабочего объема 12 такой цикл проводится не менее 5-6 раз. После последнего заполнения рабочего объема 12 газовой смесью до рабочего давления 1,1 атм. пробоотборник готов к работе. При открытии вентиля 16 газовая смесь под действием перепада давлений пойдет через трубопровод 15 в газовый хроматограф 17, в котором осуществляется измерение ее процентного состава. При этом при падении давления газовой смеси в рабочем объеме 12 будет уменьшаться его объем, за счет опускания поршня 4 с грузом 18, происходящего под действием на него возникающего перепада давлений. После взятия первой пробы, при закрытии вентиля 16 поршень 4 остановится.

Так как давление, оказываемое весом поршня 4 с грузом 18 на газовую смесь, находящуюся в рабочем объеме 12, величина постоянная, то и прохождение ее через газовый хроматограф 17 под постоянным давлением 1,1 атм. будет происходить автоматически на протяжении всего времени измерения ее процентного состава. Количество взятых проб газовой смеси на анализ при одной заправке рабочего объема 12 может фиксироваться по величине выступающей из подвижного ограничительного фланца 3 верхней части поршня 4 с закрепленным на нем грузом 18. Контроль и измерение давления в трубопроводах 8, 13 осуществляется по манометру 21; в полости 6 манометром 20; в рабочем объеме 12 и трубопроводе 15 по мановакууметру 22.

Существенные преимущества данной конструкции пробоотборника:

1. Повышение безопасности при определении процентного состава кислородо-водородных и других взрывоопасных газовых смесей из-за отсутствия электрических соединений и вакуумного насоса предварительного разрежения, оставляющего пары вакуумного масла в рабочем объеме;

2. Обеспечение автономной автоматической поддержки постоянного давления при прохождении пробы газовой смеси через газовый хроматограф;

3. Повышенный ресурс работы.

Данное изобретение с наибольшим эффектом можно использовать для безопасного и точного измерения процентного состава различных взрывоопасных газовых смесей, применяемых при испытаниях в их среде работоспособности авиационной и космической техники.

Пробоотборник постоянного давления поршневого типа, состоящий из вертикально расположенного цилиндрического корпуса с герметичным нижним фланцем, разделенный на два объема, из которых нижний герметичный рабочий объем для размещения анализируемой газовой смеси соединен трубопроводами с запирающими вентилями и приборами для измерения давления с емкостью с анализируемой газовой смесью и газовым хроматографом, отличающийся тем, что в цилиндрическом корпусе размещен поршень, отделяющий нижний герметичный рабочий объем для анализируемой газовой смеси от верхнего объема, находящегося под атмосферным давлением, при этом на поршне установлены верхнее и нижнее кольцевые уплотнения, образующие между собой герметичную полость, соединенную с одной стороны через трубопровод и запирающий вентиль с атмосферой, а с другой стороны через трубопровод и запирающие вентили и трубопровод - с емкостью, заполненной анализируемой газовой смесью под давлением, равным рабочему давлению газовой смеси, заполняющей нижний герметичный объем, при этом каналы в корпусе не выходят из зоны герметичной кольцевой полости поршня при нахождении его как в крайнем верхнем, так и в крайнем нижнем положении, а на выступающей из ограничительного фланца части поршня при нахождении его в крайнем верхнем положении устанавливается дополнительно груз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля массовой концентрации 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации в пробах растений. Способ определения массовой концентрации 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации в пробах растений включает выделение 1,1-диметилгидразнна и продуктов его деградации из пробы растений и определение концентраций их в пробах растений, при этом выделение 1,1-диметилгидразина и продуктов его деградации осуществляют путем смыва с поверхности листьев растений площадью 0,5 м2, используя 50-200 см3 дистиллированной воды, полученный водный раствор осветляют путем добавления по 1 см3 1% раствора КОН и 1% раствора Zn2SO4, раствор фильтруют через бумажный фильтр с диаметром пор 1,0-2,5 нм, после очистки проводят реакции образования окрашенных комплексов: для определения концентрации 1,1-диметилгидразина и добавляют спиртовой раствор п-нитробензальдегида, в щелочной среде образуется комплекс желтого цвета, при определении массовой концентрации диметиламина добавляют раствор 1,2-нафтохинон-4-сульфокислоты, натриевая соль (НХСН) образует комплекс оранжево-коричневого цвета, при определении содержания нитрит-ионов применяют реактив Грисса, нитрат-ионов - смешанный реактив сегнетовой соли и едкого натра; при определении формальдегида применяют ацетилацетон; тетраметилтетразена - спиртовой раствор биндона, измеряют оптическую плотность с помощью спектрофотометра относительно раствора сравнения, не содержащего определяемый ингредиент, концентрацию вещества устанавливают по предварительно построенному градуировочному графику.
Изобретение относится к области медицины, в частности к онкогематологии, и предназначено для прогнозирования развития рецидива диффузной В-крупноклеточной лимфомы. В периферической крови больных на этапах обследования после или до очередного курса противоопухолевой терапии проводят общий анализ крови, определяют содержание элементов красной и белой крови, рассчитывают соотношение нейтрофилов к лимфоцитам (N/L).

Изобретение относится к области медицины. Описан способ оценки эритроцитарного химеризма при исследовании антигенов АВО, включающий формирование шкалы-идентификатора процента донорского химеризма, типирование антигенов АВО эритроцитов донора и реципиента, определение информативных антигенов, мониторинг эритроцитарного химеризма после трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток.

Группа изобретений относится к способу проникновения в подледниковый водоём с отбором стерильных керновых проб и к устройству для отбора стерильных проб. Способ проникновения в подледниковый водоём с отбором стерильных керновых проб включает бурение скважины и заливку в неё экологически безопасной жидкости, уравновешивающей горное давление, с последующим откачиванием части объема заливочной жидкости для поступления воды из подледникового водоёма в скважину на высоту от 10 до 15 метров, спуск в скважину герметичного доставочного модуля с нагревательными элементами и его остановку на расстоянии от 1 до 2 метров до поверхности подледникового водоёма, спуск из герметичного доставочного модуля бурового снаряда с керноотборником и отбор проб донных отложений.

Изобретение относится к области световозвращающих материалов, используемых для изготовления лакокрасочных материалов для применения в сфере дорожной и городской инфраструктуры, и касается способа оценки световозвращающей способности стеклянных микросфер с нанесенным металлическим покрытием. Технический результат заключается в упрощении способа измерения коэффициента световозвращения как отдельных микросфер, так и светоотражающих покрытий.

Изобретение относится к области медицины. Предложен способ прогнозирования эффективной мобилизации аутологичных гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в периферическую кровь пациентов с множественной миеломой.

Предложено устройство для анализа жидкости, содержащее устройство для обработки жидкости, подлежащей анализу, в частности, подходящее для подключения к анализатору содержания по меньшей мере одного загрязняющего вещества в криогенной жидкости, содержащее цилиндрическую камеру (Е), имеющую резервуар, кольцевую камеру (V), расположенную вокруг цилиндрической камеры.

Изобретение относится к устройству для изготовления листовых элементов и устройству для изготовления гипсовых строительных материалов. Устройство для отбора образцов гипсовых строительных материалов в виде листовых предметов включает в себя: средство выдавливания вверх, выполненное с возможностью выдавливания вверх листового предмета, который подвергается перемещению с помощью средства перемещения, из положения ниже траектории перемещения листового предмета до положения выше траектории перемещения; и удерживающее средство, выполненное с возможностью удержания листового предмета, выдавленного вверх с помощью средства выдавливания вверх, причем удерживающее средство размещено на стороне выхода средства выдавливания вверх вдоль траектории перемещения листового предмета.
Изобретение относится к области медицины, в частности к гинекологии, и предназначено для прогнозирования рецидива эндометриоидных кист яичников после хирургического лечения. Интраоперационно забирают перитонеальную жидкость.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии при оптическом детектировании веществ в газовых и жидких средах. Чувствительный элемент люминесцентного сенсора состоит из неорганической пористой матрицы, представляющей собой модифицированный аэросил марки А-175.

Изобретение относится к области радиационных экспериментальных исследований в условиях космоса. Способ включает изготовление из исследуемого материала цилиндрического контейнера с толщиной стенки, равной пробегу протонов с энергией 50 МэВ в данном материале. Внутри и снаружи контейнера размещают накопительные дозиметры с детекторами ионизирующего излучения. Контейнер с дозиметрами размещают внутри космического аппарата и экспонируют заданное время в условиях орбитального полета, а затем в герметичном транспортном контейнере возвращают на Землю. Производят вскрытие транспортного и экспериментального контейнеров и извлечение дозиметров для снятия накопленных данных. Проводят лабораторные испытания исследуемого материала по определению изменений его свойств. По полученной информации судят о радиационно-защитных свойствах материала. Технический результат состоит в исключении влияния фонового ионизирующего излучения при определении степени ослабления космического ионизирующего излучения материалом определенной толщины. 1 ил.
Наркология
Наверх