Устройство для отбора проб дозирования и нагнетания сред "бегущая волна" (его варианты)

 

Устройство относится к пробоотборной технике и может найти широкое распространение в химической, нефтехимической и пищевой промышленностях для отбора и дозирования проб агрессивных и ядовитых жидкостей . Целью изобретения является повышение точности дозирования, увеличение производительности и возможности пробоотбора агрессивных и ядовитых жидкостей путем исключения контактирования их с окружаюш,ей средой и приводом, упрощение регулирования и обслуживания, а также повышение представительности пробы. Особенность изобретения заключается в 12 вариантах исполнения устройства с электромагнитным приводом для создания в эластичном гибком элементе эффекта бегущей волны под действием бегущего магнитного поля. Устройство для отбора проб жидкости, содержащее горизонтальный корпус с крышкой и днищем, в котором выполнена рабочая камера, эластичный гибкий элемент, помещенный в рабочую камеру, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, снабжено ферромагнитными элементами, закрепленными на эластичном гибком элементе и расположенными со стороны рабочей камеры вдоль корпуса. Г1ри этом эластичный гибкий элемент выполнен в виде плоской пластины, надетой, на днище в рабочей камере под ферромагнитными элементами с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса под действием бегущего магнитного поля, а привод выполнен в виде электромагнитных катушек, установленных на крышке вдоль корпуса. 4 с.п. ф-лы, 22 ил. & (Л N3 СО 01 го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N. 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3790438/23-26 (22) 14.09.84 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (75) В. Я. Вейнберг (53) 543.053 (088.8) (56) 3а явка Вел и коб рита н и и № 2025900. кл. В 8 N, 1980.

Патент Франции № 2146595, кл. G 01 N 1/00, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ДОЗИРОВАНИЯ И НАГНЕТАНИЯ СРЕД

«БЕГУЩАЯ ВОЛНА» (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Устройство относится к пробоотборной технике и может найти широкое распространение в химической, нефтехимической и пищевой промышленностях для отбора и дозирования проб агрессивных и ядовитых жидкостей. Целью изобретения является повышение точности дозирования, увеличение производительности и возможности пробоотбора агрессивных и ядовитых жидкостей путем исключения контактирования их с окружающей средой и приводом, упрощение регулирования и обслуживания, а также повышение представительности пробы.

Особенность изобретения заключается в 12 вариантах исполнения устройства с элект„„SU„„1295270 А1 ромагнитным приводом для создания в эластичном гибком элементе эффекта бегущей волны под действием бегущего магнитного поля. Устройство для отбора проб жидкости, содержащее горизонтальный корпус с крышкой и днищем, в котором выполнена рабочая камера, эластичный гибкий элемент, помещенный в рабочую камеру, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, снабжено ферромагнитными элементами, закрепленными на эластичном гибком элементе и расположенными со стороны рабочей камеры вдоль корпуса. При этом эластичный гибкий элемент выполнен в виде плоской пластины, надетой на днище в рабочей камере под ферромагнитными элементами с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса под действием бегущего магнитного поля, а привод выполнен в виде электромагнитных катушек, установленных на крышке вдоль корпуса.

4 с.п. ф-лы, 22 ил.

1295270

Изобретение относится к конструк.циям устройств для отбора проб жидкостей и последующего дозирования их в виде отдельных точно заданных доз в анализаторы и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности при отборе проб и транспортировании агрессивных и ядовитых жидкостей.

Цель изобретения — повышение точности дозирования, увеличение производительности и возможности пробоотбора агрессивных и ядовитых жидкостей путем исключения контактирования их с окружающей средой и приводом, упрощение регулирования и обслуживания, а также повышение представительности пробы.

На фиг. 1 изображено устройство по первому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 2 — устройство по второму варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 3 — то же, в процессе 20 работы; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез в процессе работы; на фиг. 5— устройство по третьему варианту исполнения, продольны"; на фиг. 6 — — сечение А — А на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение Б — Б на фиг. 5; на фиг. 8 — устройство по третьему варианту в процессе работы; на фиг. 9 — устройство по четвертому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 10 — устройство по пятому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 11 — то же, в процессе работы; на фиг. 12 — устройство по шестому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 13 — то же, поперечный разрез; на фиг. 14 — устройство по седьмому варианту исполнения, поперечный разрез; на фиг. 15 — устройство по восьмому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 16 — сечение  — В на фиг. 15; на фиг. 17 — сечение à — Г»а фиг. 15; на фиг. 18 — эластичный гибкий элемент при девятом варианте испол- 40 нения устройства, продольный разрез; фиг. 19 — эластичный гибкий элемент при десятом варианте исполнения устройства, и родол ьный разрез; на фиг. 20 — эл астичный гибкий элемент при одиннас;цатом варианте исполнения устройства, продольный разрез; на фиг. 21 — устройство по двенадцатому варианту исполнения, поперечный разрез; на фиг. 22 — устройство в аксонометрической проекции, общий вид.

Устройство для отбора проб, дозирсвания и нагнетания сред состоит из гери- зонтального корпуса 1 с крышкой 2 и днищем 3, в котором выполнена рабочая камера 4, эластичного гибкого элемента 5, помещенного в рабочую камеру 4, 55 патрубков ввода 6 жидкости и вывода 7 ее доз, подсоединенных к входу и выходу корпуса 1 соответственно, обратных подпружиненных клапанов ввода 8 и вывода 9, размещенных между патрубками 6 и 7 и корпусом 1, и привода 10.

Первый вариант устройства. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской ферромагнитной пластины, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении вдоль оси корпуса 1 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных катушек (далее привод и катушки следуют под одной позицией — 10), установленных на крышке 2 вдоль корпуса 1.

Второй вариант. Устройство снабжено ферромагнитной гибкой пластиной 11, запрессованной внутрь эластичного гибкого элемента 5, выполненного в виде плоской пластины, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса l вместе с армирующей ее ферромагнитной пластиной 11 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде установленного на крышке 2 вдоль корпуса 1 магнитопровода 12.

Третий вариант. Устройство снабжено ферромагнитными элементами 13, закрепленными на эластичном гибком элементе 5 и расположенными со стороны рабочей камеры 4 вдоль корпуса 1, при этом эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 14, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 под ферромагнитными элементами 13 с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных катушек 15, установленных на крышке 2 вдоль корпуса 1.

Четвертый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде параллельных друг другу плоских ферромагнитных пластин 16 и 17, натянутых в центре рабочей камеры 4 вдоль корпуса l с возможностью независимого относительно друг друга волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль корпуса 1 крышки 2 и днища 3 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных плоских катушек 18, установленных соосно друг другу на крышке 2 и jHHще 3 вдоль корпуса 1.

Пятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде закрепленных друг над другом в крышке 2 и днигце 3 плоских пластин 19 с запрессованными в них упругими армирующими ферромагHHTными элементами 20, при этом армированные упругими ферромагнитными элементами 20 плоские пластины 19 установле1295270 ны в рабочей камере 4 на внутренних поверхностях крышки 2 и днища 3 с возможностью независимого друг от друга возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении под действием магнитного поля и упругих свойств армирующих элементов 20, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных катушек

21, расположенных на крышке 2 и днище 3 снаружи рабочей камеры 4, образованной плоскими пластинами 19.

Шестой вариант. Устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами 22, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента 5, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса 1, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера 4 выполнена крестообразной и расположена внутри эластичного и гибкого элемента 5 между секторообразными ферромагнитными элементами 22, а привод 10 выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек 23, последовательно и коаксиально установленных на корпусе, вдоль его оси.

Седьмой вариант. Устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами 24, запрессованными внутрь эластичного гибкого элемента 5, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса 1, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера 4 выполнена кольцевой и расположена между внутренней поверх ностью корпуса и элстичным гибким элементом 5, а привод 10 выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек 23, последовательно и коаксиально установленных па корпусе 1 вдоль его оси.

Восьмой вариант. Устройство снабжено ферромагнитными элементами 25, а эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде закрепленных по торцам между крышкой 2 и днищем 3 параллельных и притянутых друг к другу плоских пластин 26, на наружной поверхности которых соос»о друг другу закреплены ферромагнитные элементы 25, прн этом плоские пластины 26 установлены в центре рабочей камеры 4 по оси корпуса 1 с возможностью независимого друг от друга возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении и волнообразного перемещения вдоль корпуса 1 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 вьгполнен в виде плоских электромагнитных катушек 27, расположенных на крышке 2 и днище 3 вдоль корпуса 1 снаружи рабочей камеры 4 и соосно друг другу и ферромагнитным элементам 25.

Девятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 28 и снабжен ферромагнитными ша5

S0

55 риками 29, запрессованными соосно друг другу в пластину 28 вдоль ее оси.

Десятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 30 и снабжен армирующими полосами 31 из упругого ферромагнитного материала, запрессованными в виде пакета 32 в пластину 30.

Одиннадцатый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины ЗЗ и снабжен ферромагнитными шариками 34, хаотично запрессованными в пластину 33.

Двенадцатый вариант. Устройство снабжено по крайней мере одним поршнем 35, установленным с возможностью возвратнопоступательного перемещения в вертикальном направлении в рабочей камере 4 над эластичным гибким элементом 5, выполненным в виде плоской пластины 36, закрепленной по торцам между крышкой 2 и днищем 3 и натянутой по центру рабочей камеры 4 с возможностью перемещения по ее сечению под действием поршня 35 и упругих ее свойств, и по крайней мере одним штоком 37 из ферромагнитного материала, соединенным одним своим концом с верхней частью поршня 35, а второй его конец проходит через крышку 2 и помещен внутри, по крайней мере, одной электромагнитной катушки 38, в ниде которой выполнен при вбд 10.

Устройство для отбора проб, дозирования и нагнетания сред работает следующим образом.

Для отбора проб устройство с помощью патрубка 6 подсоединяется или к технологическому трубопроводу или соответствующему аппарату, например, химическому реактору (не показаны). В связи с этим жидкость в патрубке 6 всегда находится или под некоторым избыточным внешним давлением или под атмосферным, в случае поступления ее в патрубок 6(самотеком) .

Последовательное включение и выключение электромагнитных катушек 10 привода (фиг. 1) создает вдоль корпуса 1 со стороны его крышки 2 внутри рабочей камеры 4 бегущее электромагнитное поле, которое последовательно от катушки к катушке 10 притягивает отдельные участки гибкого элемента 5, выполненного в виде ферромагнитной пластины, например из резины с включениями диспергированных частиц окиси железа.

Остальные же участки гибкого элемента 5 за счет их торцового крепления между крышкой 2 и днищем 3 остаются притянутыми к последнему. За счет этого создается волнообразное перемещение гибкого элемента 5 внутри камеры 4 и протал кивание ими доз жидкости, поступившей внутрь элемента 5 через обратный клапан 8 из патрубка 6. Отмеренные дозы 39 жид1295270 кости под давлением поступают через обратный клапан 9 и патрубок 7 в анализатор (не показан).

По второму варианту бегущее магнитное поле создается в камере 4 с помощью магнитопровода 12, а распрямление и изгибание эластичного элемента 5 обеспечивается упругостью ферромагнитной пластины 11.

По третьему варианту бегущее магнитное поле создается электромагнитными катушками 15, которые последовательно притягивают ферромагнитные элементы 13 и вместе с ними пластину 14. После отключения очередной катушки 15 пластина 14 распрямляется за счет своих упругих свойств.

По четвертому варианту последовательное включение и выключение катушек 18 попарно со стороны крышки 2 и днища 3 обеспечивает чередующееся размыкание и смыкание пластин 16 и 17 и транспорти- 20 рование ими доз 40 жидкости.

По пятому варианту при включении катушек 21 пластины 19 вместе с ферромагнитными элементами 20 притягиваются к внутренним поверхностям крышки 2 и днища 3, засасывая жидкость из патрубка 6 через клапан 8 в камеру 4. При отключении катушек 21 пластины 19 под действием упругости элементов 20 изгибаются внутрь камеры 4, выталкивая дозу жидкости из нее через клапан 8 в патрубок 7.

Циклическое включение и выключение катушек 2! обеспечивают непрерывную транспортировку отдельных доз жидкости из патрубка 6 и патрубок 7. Частота включения катушек 21 определяет производительность устройства.

По шестому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое последовательно включающимися и выключающимися катушками 23, заставляет ферромагнитные элементы 22 последовательно расходиться к сближаться внутри элемента 5. Радиальные перемещения элементов 22 последовательно вдоль корпуса 1 сжимают и разжимают в пульсирующем режиме камеру 4, последовательно транспортируя (проталкивая) дозы жидкости.

По седьмому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое катушками 23, в пульсирующем режиме растягивает и сжимает с помощью ферромагнитных элементов 24 гибкий элемент 5, открывая и перекрывая им кольцевую камеру 4, проталкивая при этом дозы жидкости.

По восьмому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое катушками 27, последовательно с помощью элементов 25 притягивает (растягивает) отдельные участки пластин 26. При выключении катушек 27 пластины 26 смыкаются и доза 41 жидкости, помещенная между ними, проталкивается дальше по длине корпуса 1.

По 12-му варианту последовательное включение и выключение (возможно применение переменного электрического тока) катушек 38 приводит в вибрирующее движение через шток 37 поршень 35, воздействующий на упругую пластину 36, всасывая и выталкивая при этом дозы жкдкости из-под нее, осуществляя тем самым ее транспортировку вдоль корпуса 1.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными являются высокая точность отмеривания и дозирования проб; полная герметизация из-за использования магнитного привода; высокая синхронность работы отдельных участков эластичного элемента, зависящая от синхронности срабатывания электромагнитных катушек; высокая производительность и неограниченные возможности по ее увеличению при блочном монтаже устройства из отдельных секций, возможность безопасного отбора и транспортирования проб агрессивных и ядовитых жидкостей; исключение попадания паров жидкостей B окружяюц1ую среду; з»ачительная долговечность; отсутствие коррозии привода и его деталей; искл очеике контакта элементов привода с транспортируемой жидкостью; исключение загрязнения отбкраемой на анализ жидкости посторонни «.è примесями; гарантированность вь.сокой точности анализа и объект»B»ость полу гаеMûx I!рк этом результатов.

Формула изобретения

l. Устройство для отбора проб, дозкрования и нагнетания сред, содержа1цес горизонтальный корпус, эласт -.чиый гибкий элемент, размещенный в корпусе, патрубкк ВВода жидкссти H вывода сс 103, подсоединенные к входу к выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубкам» к корпусом, и привод, отличаюцгеся тем, что. с целью повышения точности дозкрования, увеличения производительности к возможности иробоотбора агрессивных к ядовитых жидкостей путем исключения контактирования их с окружающей средой и приводом, упрощения регулирования и обслуживания. эластичный гибкий элемент выполнен в виде плоской ферромагнитной пластины, установленной в нижней части корпуса с воBìîæностью волнообразного перемещения в верикальном направлении к вдоль оск корпуса иод дейсгвием бегущего магнитного полл, а привод выполнен в виде электромагнитных катушек, установленных на крышке вдоль корпуса.

2. Устройство для отбора проб, дозкрования и нагнетания сред, содержашее го ризоитальный корпус, эластичный г»бккй э»eIvtBнт, размеIHBIIHhili B I<0p!l) се, r!3 I !1убк» ВВс!1295270

7 да жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, эластичный гибкий элемент выполнен в виде параллельных друг другу плоских ферромагнитных пластин, установленных в центре корпуса с возможностью независимого относительно друг друга волнообразного перемещения в вертикальном направлении вдоль корпуса под действием бегущего поля, а привод выполнен в виде электромагнитных плоских катушек, установленных соосно друг другу в верхней и нижней частях корпуса.

3. Устройство для отбора проб, дозирования и нагнетания сред, содержащее горизонтальный корпус, эластичный гибкий элемент, размещенный в корпусе, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соот- 20 ветственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера выполнена крестообразной и расположена внутри эластичного гибкого элемента между секторообразными ферромагнитными элементами, а привод выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек, последовательно и коаксиально установленных на корпусе вдоль его оси.

4. Устройство дл я отбора п роб, доз и рования и нагнетания сред, содержащее горизонтальный корпус, эластичный гибкий эле мент, размещенный в корпусе, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, оно снабжено секторообразными ферромагнитными элементами, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера выполнена кольцевой и расположена между внутренней поверхностью корпуса и эластичным гибким элементом, а привод выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек, последовательно и коаксиально установленных на корпусе вдоль его оси.

1295270

1295270

Z7

Фы 75

17 Z Z5

Г-Г

25 Z7

Г г

Г 1

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 556)49 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4