Устройство для приготовления парогазовых смесей

 

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уд) С 01 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i ):: к втоесномм свидяткльствм (21 ) 3448335/18-25 (22) 31. 05. 82 (46) 28. 02. 84. Бюл. М 8 (72) В. Л. Луньков, Ю. П. Рыбалченко, З.Л. Баскин и В.И. Калмановский (53) 543.274(088.8) иа (5Ü) 1, De Maio i . Саl ibrating Trace Gas Anal isers with Permeati ï

Tubes. -" ins t rurrien tat i on Technology". 1972, ч. 19, ii 5 р. 37-41.

2. Lindgv1st F Lant!ng R.W.

А Modified Permeation Deviñå for

the Preparation of Trace Gas Mixtures.-"Atmospheric Environment

Pergamon Press". 1972, v..6, р. 943-946 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащее корпус с проницаемыми для парогазовой смеси стенками, в торце которого закреплена в герметичном уплотнении ампула для дозируемого вещества, выполненная в виде емкости с капиллярной трубкой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь эталонного веще" ства и улучшения эксплуатационных характеристик, в герметичном уплотнении с возможностью перемещения . вдоль своей оси закреплена капиллярная трубка, а в другом торце по оси трубки выполнена выемка для герметизации выходного отверстия капилляра.

107б 757

1

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам для приготов« ления образцовых парогаэовых смесей, используемых для градуиров5 ки и поверки газоанализаторов.

Из вест но устрой ство для динамического приготовления парогазовых смесей, содержащее проницаемую трубку из полимерного материала, заполненную эталонным веществом, например сжиженным газом. Трубка с обоих концов герметично закрыта стальными или стекляннь<ми шариками, установленными с натягом вйут ". ри трубки. Для повышения эксплуатационной надежности положение шариков в трубке фиксируют с помощью полимерных пробок и муфт, установленных на концах трубки (1).

Однако технология герметизации трубки с эталонным веществом трудоемка, так как предусматрива" ет операции значительного механического воздействия на трубку, что при работе с токсичными веществами и сжиженными газами сопряжено с опасностью для обслуживающего персонала и требует дополнительных мер предосторожности. При э ксплуатации устройства скорость диффузии вещест"

30 ва через стенки трубок в значительной степени зависит от площади контакта жидкой фазы вещества с внутренней поверхностью трубки. Например, для таких веществ как 502 и МП2 раз-З5 личие в скоростях диффузии через смоченные и несмоченные жидкой фазой поверхнос<и может составлять от 2 до 183.

Существенным недостатком известно-"0 го устройства является также постоянная утечка вещества через стенки трубки в процессе ее хранения, как перед началом использования, <ак и при перерывах в работе, что обуслов- 45 лено принципом действия проницаемой трубки и приводит к потерям эталонного вещества.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- -" 1 ройство для приготовления парогазовых смесей, содержащее корпус с проницаемыми для парогазовой смеси стенками, в торце которого закреплена в герметичном уплотнении ампула для 55 доэируемого вещества, выполненная в виде емкости с капиллярной труб" кой, 1

Ампула имеет оттянутый запаянный конец для того, чтобы вещество, содержащееся в ней, не испарялось в процессе хранения. Перед началом эксплуатации устройства оттянутый конец ампулы отламывают незначительным изгибанием корпуса, в результате чего пары вещества поступают из ампулы внутрь корпуса и контактируют с проницаеиым участком. Устройство располагают в пространстве таким образом, чтобы жидкая фаза вещества постоянно находилась в ампуле, т.е. чтобы с проницаемым участком корпуса контактировала только паровая фаза, тем самым обеспечивая не" зависимость скорости диффузии вещества от изменения уровня его жидкой фазы (21.

Однако устройство характеризуется тем, что в нем не исключены потери эталонного вещества при перерывах в работе устройства, так как после вскрытия ампулы содержащееся в ней вещество начинает постоянно диффундиро ват ь через стен ки корпуса.

Недостатками устройства являются также необходимость создания значительных усилий затяжки гайки для герметизации ампулы в корпусе и компенса-. ции выталкивающей силы, развиваемой давлением паров вещества при работе устройства на повышенных температурных режимах, наличие осколков стекла внутри корпуса после вскрытия ампулы, что может привести к нарушению целостности проницаемого участка и к выходу из строя устройства в целом, а также неудоб" ство пользования устройством, заключающееся в том, что необходимо постоянно следить за тем, чтобы жидкостьь из ампулы не вылилась внутрь корпуса.

Цель изобретения-снижение потерь эталонного вещества и улучшение экс" плуат ационных характеристик, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления парогазовых смесей, содержащем корпус с проницаемыми для парогазовой смеси стенками, в торце которого закреплена в герметичном уплот нении ампула для дозируемого вещества, выполненная в виде емкос1и с капиллярной трубкой, в герметичном уплотнении с возможностью перемещения вдоль своей оси закреплена капил3 1076 лярная трубка, а в.другом торце по оси трубки выполнена выемка для герметизации выходного отверстия капилляра.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 и 3варианты уплотнения конца капиллярной трубки.

Устройство для приготовления паро.газовых смесей содержит проницаемый 10 для газов или паров корпус 1, в тор.це которого закреплена ампула 2 с эталонным веществом 3. Ампула 2 выполне.",: на в виде емкости с капиллярной труб" кой 4, которая закреплена в герметичном уплотнении с помощью гайки 5 и манжеты 6, выполненной заодно с корпусом. Трубка 4 может перемещаться вдоль своей оси. В другом торце корпуса по оси трубки выполнена вы" емка 7 для герметизации выходного отверстия капилляра. Конец капиллярной трубки выполнен в виде конуса и установлен в выемке 7 с натягом.

Для уплотнения конца капилляра д5 (фиг. 2) использована эластичная прокладка 8. Для уплотнения ампулы с короткой капиллярной трубкой в корпусе предусмотрен выступ 9 (фиг. 3).

Устройство работает следующим образом.

Ампулу 2 с эталонным веществом

3 (жидкость или сжиженный гаэ) вставляют в корпус 1 до упора со стенками выемки 7 или прокладкой 8 и, затягивая гайку 5, уплотняют соединение ампулы с корпусом.

В таком виде устройство может храниться беэ потерь вещества, что

40 обеспечивается уплотнением конца кспиллярной .трубки s выемке 7 корпуса, имеющем утолщенные стенки или прокладку 8.

Устройство приводят в действие, 45 выдвигая конец капилляра 4 из выемки 7. При этом пары вещества поступают из ампулы 2 во внутреннее пространство корпуса 1 и диффундируют через стенки корпуса 1 с постсянной скоростью, зависящей от природы вещества, материала и конструктивных параметров корпуса. Для получения заданной концентрации смеси устройство помещает в термостатируемую

757 4 камеру, которую продувают инертным газом-носителем с постоянной скорос тью. Концентрацию полученной бинарной смеси определяют как отношение производительности устройства к расходу газа-носителя. При перерывах в работе устройства квпиллярную труб" ку устанавливают в исходное положение.

Изготовлено и испытано устройство для приготовления парогазовых смесей, Испытания показали, что изобретенив по сравнению с известным устройством имеет следующие преимущества.

Практически исключены потери эталонного вещества при перерывах в работе устройства.

Особенно ощутимая экономия эта" лонного вещества может быть достигнута в случае периодического использования устройства, например для градуирования лабораторных анализаторов, Если учесть, что лабораторный прибор градуируют один раэ в сутки, а для . выхода устройства на стабильный режим требуется 5-6 ч, то затраты эталонного вещества могут быть снижены примерно в 4 раза.

В предлагаемом устройстве требуются значительно меньшие механические . усилия для герметизации соединения ампулы с корпусом за счет использования в месте соединения капиллярной трубки.

Устройство может быть произвольно расположено в пространстве, так как канал в капиллярной трубке препятствует вытеканию жидкости из ампулы, что улучшает эксплуатационные характеристики устройства.

Конструкция устройства позволяет производить быс1рую замену ампул с различными эталонными вещества" ми, не засоряя при этом внутренне го пространства корпуса осколками стекла или другим материалом, из которого выполнена ампула.

Изобретение позволит наряду с сокращением потерь эталонных веществ улучшить технику безопасности при работе с токсичными веществами, наладить массовое производство источников образцовых парогазовых смесей, необходимых дпя градуировки и поверки газоанализаторов.

1076757 файв.2

Составитель IO. Поляков

Редактор Н. Руднева Техред Ж.Кастелевич Корректор, А

Заказ 731/38 Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35д Раунская наб.д д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4