Устройство для отбора проб в приземном слое воздуха (его варианты)

 

1. Устройство для отбора проб в приземном слое воздуха, содержащее ограничительную т.рубу, выполненную с возможностью вертикального перемещения на опорных стойках, две параллельные ограничительные перегородки , перпендикулярные оси ограничительной трубы, блок управления, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности получения неискаженной информации о фракционном составе газоаэрозольных примесей в области отбора представи- . тельной пробы воздуха, оно снабжено поршнем, установленным коаксиально в ограничительной трубе с возможностью перемещения, размещенным в нем демпферным элементом, жестко соединенным с опорными стойками и снабженным регулятором скорости падения поршня, герметизирующей оболочкой, закрепленной с одной стороны по периметру верхней части ограничительной трубы, а с другой стороны по периметру нижнего торца поршня дополнительной трубой, размещенной снаружи на опорных стойках, фиксаторами начального положения ограничительной и дополнительной труб, соединенными с ними с помощью гибких связей и связанными с блоком управления, а нижняя ограничительная перегородка выполнена в виде несущей пластины с расположенными в ней съемными сорбционно-фильтрующими элементами. 2. Устройство для отбора проб в приземном слое воздуха, содержащее ограничительную трубу, выполненную с возможностью вертикального перемещения на опорных стойках, две параллельные ограничительные перегородки, перпендикулярные оси ограничительной трубы, блок управления, отличающееся тем, что с целью обеспечения возможности получения неискаженной информации о фракционном составе газоаэрозольных примесей в об (О ласти отбора представительной пробы (Л воздуха при непрерывном многоцикловом пробоотборе, оно снабжено поршнем , установленным коаксиально в ограничительной трубе с возможностью перемещения, размещенным в нем демпферным элементом, жестко соединенным с опорными стойками и снабженным регулятором скорости падения поршня, о герметизирующей оболочкой, закреплен00 ной с одной стороны по периметру верхней части Ограничительной труа бы, а с другой стороны по периметру нижнего торца поршня, связанным с ограничительной трубой силовым элементом , взаимодействующим с ним электромагнитным реле, обмотка которого соединена последовательно с блоком управления и с включенными параллельно нормально разомкнутой и нормально замкнутой кнопками, связанными соответственно с ограничительной трубой, а Н 1жняя ограничительная перегородка выполнена в виде несущей пластины с расположенными в ней съемными сорбцмонно-фильтрующими элементами.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3689685/25-26 (22) 06,01.84 (46) 30.07.85. Бюл. N - 28 (72) Ю.И.Гаврилин (53) 543.053 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 612156, кл. G 01 N 1/22, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ В

ПРИЗЕИНОМ СЛОЕ ВОЗДУХА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для отбора проб в приземном слое воздуха, содержащее ограничительную трубу, выполненную с возможностью вертикального перемещения на опорных стойках, две параллельные ограничительные перегорбдки, перпендикулярные оси ограничительной трубы, блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности получения неискаженной информации о фракционном составе газоаэрозольных примесей в области отбора представительной пробы воздуха, оно снабжено поршнем, установленным коаксиально .в ограничительной трубе с возможностью перемещения, размещенным в нем демпферным элементом. жестко соединенным с опорными стойками и снабженным регулятором скорости падения поршня, герметизирующей оболочкой, закрепленной с одной стороны по периметру верхней части ограничительной трубы, а с другой стороны по периметру нижнего торца поршня дополнительной трубой, размещенной снаружи на опорных стойках, фиксаторами начального положения ограничительной и дополнительной труб, соединенными с ними с помощью гибких связей и связанными с блоком управления, а нижняя ограничительная перегородка выполнена в виде несущей пластины с расположенными в ней съемными сорбционно-фильтрующими элементами.

2. Устройство для отбора проб в приземном слое воздуха, содержащее ограничительную трубу., выполненную с возможностью вертикального перемещения на опорных стойках, две параллельные ограничительные перегородки, перпендикулярные оси ограничительной трубы, блок управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью обеспечения возможности получения неискаженной информации о фракционном составе газоаэрозольных примесей в области отбора представительной пробы воздуха при непрерывном многоцикловом пробоотборе, оно снабжено поршнем, установленным коаксиально в ограничительной трубе с возможностью перемещения, размещенным в нем демпферным элементом, жестко соединенным с опорными стойками и снабженным регулятором скорости падения поршня, герметизирующей оболочкой, закрепленной с одной стороны по периметру верхней части ограничительной трубы, а с другой стороны по периметру нижнего торца поршня, связанным с ограничительной трубой силовым элементом, взаимодействующим с ним электромагнитным реле, обмотка которого соединена последовательно с блоком управления и с включенными параллельно нормально разомкнутой и нормально замкнутой кнопками, связанными соответственно с ограничительной трубой, а нижняя ограничительная перегородка выполнена в виде несущей пластины с расположенными в ней съемными сорбцмонно-фильтрующими элементами.

1 1170

Изобретение относится к исследованию физических и химических веществ, а именно к получению образцов при исследовании газоаэрозольных систем, и может быть использовано при изучении загрязнений воздушной среды.

Цель изобретения — обеспечение возможности получения искаженной информации о фракционном составе,10 газоазрозольных примесей в области отбора представительной пробы воздуха.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее одноцикловый режим пробо- 15 отбора, общий вид; на фиг. 2 — то же, при многоцикловом пробоотборе.

Устройство состоит из взаимопараллельных жестко связанных опорных стоек 1, на которых жестко закреплены несущая пластина 2, включающая герметизирующую прокладку 3, и сорбционно-фильтрующий элемент 4.

На стойки 1 со скользящей посадкой посажены труба 5 и ограничительная 25 труба 6, связанная также с опорнымн стойками 1 через ускоряющие элементы 7 (например, растянутая или сжа тая пружина, резиновая стяжка или пиропатрон). Внутри ограничительной трубы 6 расположены поршень 8 с демпферным элементом 9, связанным также с опорными стойками и содержащим регулятор 10 скорости падения поршня 8. По периметрам у.верхней 35 части ограничительной трубы 6 и у нижнего торца поршня 8 закреплена герметично оболочка 11, причем труба

5 и ограничительная труба через, например, гибкие связи 12 соединены с фиксаторами 13 и 14 начального положения, которые, в свою очередь, связаны с электронно-механическим блоком 15 управления устройством.

Ограничительная труба 6 в случае многоциклового режима работы соединена с силовым элементом, например электродвигателем 16 с редуктором и устройством сброса, при помощи гибкого троса 12, наматывающегося на >О сбрасывающий диск 17. При этом электродвигатель 16 включают через электромагнитное реле 18, обмотка 19 которого соединена последовательно с блоком управления 15 и включенными, параллельно нормально замкнутой и нормально разомкнутой кнопками 20 и 21, из которых нормально замкну316 2 тая кнопка 20 связана. с ограничительной трубой 6, а нормально разомкнутая — с поршнем 8.

Устройство работает следующим образом.

В одноцикловом режиме работы устройства в исходном состоянии ограничительная труба 6 вместе с поршнем 8 поднята над несущей пластиной 2 на заданную высоту и зафиксирована в этом положении фиксатором

14. При этом ускоряющие элементы 7 находятся в растянутом состоянии (или в сжатом, в зависимости от способа их соединения. с опорными стойками 1 и ограничительной трубой 6), а труба 5 закрывает пространство между торцом поршня 8 и плоскостью несущей пластины 2 и ее фиксация в этом положении осуществляется при помощи фиксатора 13. По команде с электронно-механического блока управления 15 открывается фиксатор 13 и охранная труба 5 падает, открывая пространство между торцом поршня 8 и плоскостью несущей пластины 2. Равновесие этого пространства и окружающей среды наступает через время . 7 dV, где d - диа-. метр или диагональ трубы 5, а V —скорость ветра. Через заданное время 7 блок 15 открывает фиксатор 14 и ограничительная труба б под действием силы тяжести элементов 7 падает с ускорением на несущую пластину

2, ограничивая анализируемый объем.

Скорость падения трубы 6 (V )должна превышать скорость адвекции (горизонтального перемещения потока (V.:), aó т.е. V> ) Чц . Этим и объясняется введение в конструкцию ускоряющих элементов 7, призванных сообщать трубе б необходимую скорость на небольшом начальном участке падения, и некоторая приподнятость торца трубы б по отношению к нижнему торцу поршкя 8 в исходном положении (например, 5-10 см). Герметизация ограничиваемого объема ?2 осущест- вляется при помощи герметизирующей прокладки 3 и герметизирующей оболочки 11. 3а время падения трубы 6 поршень 8 практически остается на месте, так как скорость падения обуслов. лена действием силы тяжести и демпферным элементом 9, снабженным регулятором скорости падения поршня 10, который представляет из себя воздушз 1170 ный канал с переменным выходным сечением в сердечнике демпферного эле-. мента 9. В дальнейшем скорость падения поршня 8 ограничивается также .!сопротивлением сорбционно фильтрую5 щего элемента 4. На скорость падения поршня 8 и, соответственно, на скорость потока воздуха через элемент

4 влияет также вес самого поршня.

Все эти три фактора позволяют уста- 1р навливать наперед заданную постоянную скорость газового потока через элемент 4. Такая совокупность существенных признаков позволяет обеспечить одноцикловой представительный отбор, например 110 л воздуха в случае, если внутренний диаметр ограничительной трубы 7, а. также расстояние между плоскостью несущей пластины 2 и нижним торцом поршня 8 равны

500 мм.

В случае многоциклового режима пробоотбора в исходном состоянии ограничительная труба 6 вместе с поршнем 8 опущена до упора (труба 6 д опущена на 3-5 см ниже плоскости поршня 9). При этом нормально замк-нутая кнопка 20 разомкнута опущен" ной трубой 6, а нормально разомкнутая кнопка 21 замкнута опущенным поршнем 8. По сигналу с блока управления 15, через кнопку 21 замыкается цепь обмотки 19 электромагнитного реле 18 н электродвигатель 16 включается. При этом гибкий трос 12 начинает наматываться на диск 17 и

35 поднимает ограничительную трубу 6, растягивая также элементы 7. Кнопка

20 замыкается в самом начале движения вверх трубы 6, а кнопка 21 размыкается лйшь после зацепления поршня 8 поднимающейся трубой 6. ДальI нейший их совместный подъем продолжается до сброса сцепления диска 17 с валом редуктора электродвигателя.

В результате трос 12 вместе с диском 17 раскручивается под действием элементов 7 и силы тяжести, действующей на трубу 6. Труба 6 падает и размыкает контакты кнопки 20 ° Далее начинается плавное падение поршня 8

316 4 с заданной скоростью до момента замыкания контактов 21. Затем цикл повторяется . Такая циклическая работа устройства может быть прервана в любой момент времени и возобновлена вновь при помощи блока 15. В таком многоцикловом устройстве отпадает надобность в трубе 5 и, соответственно, в фиксаторах начального положения 13 и 14. Наличие сорбционнофильтрующих слоев в элементе 4, через которые сразу после окончания пробоотбора прокачивается ограничительный объем воздуха под действием падающего поршня 8, позволяет собрать практически все примесные фракции (аэрозольные, газообразные, за исключением благородных газов) на этих слоях, сведя к минимуму потери на всех остальных ограничивающих поверхностях. По распределению, например, активности на слоях сборки по известной методике, основанной на использовании основного закона фильтрации, судят о количестве, например, легкосорбируемой (малый коэффициент проскока) и трудносорбируемой (большой коэффициент проскока) газообразных фракций в области пробоотбора, а по отношению активности первого слоя к активности последующих слоев судят о соотношении количеств газообразной и аэрозольной фракций загрязнения в данной области.

Как известно, коэффициент проскока газообразных примесных фракций через сорбционно-фильтрующие элементы может сильно зависеть от линейной скорости прохождения газа через эти элементы. Поэтому, важно обеспечить как равномерность падения поршня 8, так и регулирование скорости его падения, для расширения возможности исследования. Демпферный элемент 9 препятствует падению поршня 8 одновременно с ограничительной трубой 6, а регулятор 10 скорости падения поршня 8 позволяет устанавливать заданную скорость падения поршня при данном его весе и при данном сопротивлении элемента 4.

1170316

1170316

Дис.2

Составитель С.Горяйнова

Редактор В. Ковтун ТехредЛ.Иартяшояа Корректор А. Тяско

Заказ 4697/39 Тираж 897 Нодпнсное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4