Пробоотборное сканирующее устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к подготовке образцов при анализе состава газовых сред и к устройствам непрерывного отбора глзовых проб из различных зон энергетических установок , и может быть использовано в химической и металлургической отраслях промышленности, энергетическом машиностроении . Целью изобретения является повышение достоверности проб при скоростном отборе в независимых точках и надежности работы устройства. Цель достигается тем, что распределительная головка устройства, расположенная внутри корпуса, выполнена в виде цилиндра, имеющего в поперечном сечении форму кулачка и прилегающего к корпусу по узкой поверхности , на которой на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом. На цилиндрической поверхности распределительной головки от уровня верхнего из отверстий подвода пробы в корпусе до радиапьного канала выполнен паз, в распределительной головке выполнен канал, соединяющий непосредственно магистраль подвода инертного газа с началом паза. Отверстия в корпусе расположены снизу вверх по винтовой линии. Распределительная грловка может быть, вьшолнена также в виде соосного с корпусом ротора, в продольную прорезь/ которого с возможностью радиального перемещения вставлена пластина с каналами и пазомJ прижимающаяся пружинами к корпусу по узкой цилиндрической поверхности, 2 з.п. ф-лы, 4 ил. i СЛ 00 ю 00 1C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и ф G 01 М 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4179577/31-26 (22) 12.01.87 (46) 07.07.88. Бюл. N - 25 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) Д.Н. Сафин, P .À. Ãàôóðoâ, P.Ø.Áóëãàêoâ и И.А.Усанов (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й" 1160269, кл. G 01 И 1/22, 1985. (54) ПРОБООТБОРНОЕ СКАНИРУКЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к подготовке образцов при анализе состава газовых сред и к устройствам непрерывного отбора газовых проб из различных зон энергетических установок, и может бьггь использовано в химической и металлургической отраслях промьппленности, энергетическом машиностроении. Целью изобретения является повьппение достоверности проб при скоростном отборе в независимых точках и надежности работы устройства.

„„SU„„1408282 А 1

Цель достигается тем, что распреде= лительная головка устройства, расположенная внутри корпуса, выполнена в виде цилиндра, имеющего в поперечном сечении форму кулачка и прилегающего к корпусу по узкой поверхности, на которой на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом. На цилиндрической поверхности распределительной головки от уровня верхнего из отверстий подвода пробы в корпусе до радиального канала выполнен паз, в распределительной головке выполнен канал, соединяющий непосредственно магист- д

<0 раль подвода инертного газа с началом паза. Отверстия в корпусе расположены снизу вверх по винтовой линии.

Распределительная грловка может бьггь выполнена также в виде соосного с корпусом ротора, в продольную прорезь, которого с возможностью радиального

: перемещения вставлена пластина с каналами и пазом прижимающаяся пружи-:

3 нами к корпусу по узкой цилиндричес-: .кой поверхности. 2 s.ï. ф-лы, 4 ил .

1408282

Изобретение относится к измериельной технике, в частности к подотовке образцов при анализе состав азовых сред и к устройствам непреывного отбора газовых проб из разичных энергетических установок, и ожет быть использовано в химической металлургической промышленности, нергетическом машиностроении. 10

Цель изобретения — повышение досоверности проб при скоростном отборе независимых точках и надежности аботы устройства.

Устройство позволяет подводить нертный газ непосредственно к входу адиального канала, что обеспечивает го продувку и ликвидирует один из сновных источников ошибки в измеении состава, т.е. повышает достоерность пробы. Кроме того, устройтво позволяет ограничить поверхность онтакта распределительной головки корпусом, что дает возможность осуествлять практически непрерывную 25 рокачку магистралей подвода пробы, то тоже повышает достоверность проы и упрощает конструкцию.

На фиг.. 1 представлена схема прооотборного сканирующего устройста; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; а фиг. 3 — схема устройства с расределительной головкой в виде ротоа; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.3.

Устройство состоит из цилиндричесого корпуса 1 с отверстиями 2 под ода пробы, расположенными на боко ой поверхности по винтовой линии низу вверх. Внутри корпуса 1 с воз1чожностью вращения установлена цн.Пиндрическая распределительная гоповка 3, которая в поперечном сечении меет форму кулачка и прилегает к

Корпусу 1 вдоль его образующей по узКой цилиндрической поверхности, в

Нижней части которой расположен вход радиального канала 4, соединенного осевым каналом 5. На цилиндрической поверхности распределительной головки 3, вдоль образующей, от уровня верхнего из отверстий 2 подвода йробы до уровня радиального канала 4 выполнен паз 6.

К отверстиям 2 корпуса 1 исследуемая проба подводится по магистралям а отобранная проба идет на анялиз по магистрали 8 отвода. Также на торцах корпуса имеются магистраль 9 под; вода инертного газа и магистраль 10 отсоса прокачиваемой пробы, оканчивающиеся соответственно источником и побудителем расхода. В распределительной головке выполнен канал 11, соединяющий непосредственно магистраль 9 подвода инертного газа с началом паза 6.

В составе устройства предусматривается наличие привода вращения распределительной головки 3, побудителей расхода прокачиваемого газа и отбираемой на анализ пробы и системы подачи инертного газа (не показаны).

Распределительная головка устройства может быть выполнена в виде ротора, в продольную прорезь которого с возможностью радиального перемещения установлена пластина 12 с каналами 4, 5 и 11 и пазом 6, которая при помощи пружины 13 постоянно прижимается к корпусу 1 по узкой цилиндрической поверхности.

Цилиндрическая поверхность распределительной головки по окружности в обе стороны от продольного паза 6 имеет протяженность, равную диаметру отверстия 2 подвода пробы в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

Распределительная головка 3 вращается внутри корпуса 1, обеспечивая последовательный отбор пробы из всех отверстий 2 с заданной частотой.

При вращении распределительной головки 3 паз 6 и соответственно радиальный канал 4 подводятся к нижнему из отверстий 2 и через осевой канал 5, магистраль 8 производится отбор пробы на анализ. В это время канал 11 и часть паза 6 до уровня отверстия 2, из которого производится отбор, заполнены инертным газом, а свободные магистрали 7 подвода пробы интенсивно .прокачиваются при помощи побудителя расхода через магистраль 10 с целью обеспечения непрерывного движения пробы по всем магистралям. При дальнейшем повороте распределительной головки 3 отверстие

2 отбора перекрывается и инертный газ, поступающий из магистрали 9 через канал 11 продувает паз 6, каналы 4 и 5 и магистраль 8. Дпя предотвращения возможного соединения магистрали 7 подвода пробы, паза 6 с полостью, образованной корпусом 1 и

1 распределительной головкой 3, цилинд1408282 рическая поверхность распределительной головки 3 по окружности в обе стороны от паза 6 имеет протяженность, равную диаметру d отверстий 2 подвода пробы в корпусе 1.

При дальнейшем повороте распределительной головки 3 паз 6 подводится к следующему отверстию 2 подвода пробы, который находится выше предыдущего и процесс отбора повторяется.

Таким образом, распределительная головка 3 опрашивает за один цикл все отверстия 2 в корпусе 1, расположенные по винтовой линии, дойдя в конце цикла до самого верхнего из них.

Отверстия 2 подвода сгруппированы в определенном секторе с< окружности корпуса 1 так, чтобы длительность поворота распределительной головки

3 от последнего от отверстий 2 до первого (нижнего) позволила продуть инертным газом всю длину паза 6.

После совмещения паза 6 с нижним отверстием отбора цикл отбора повторяется.

Непосредственно соединение магистрали 9 подвода инертного газа с входом паза 6 позволяет продуть радиальный канал и тем самым ликвидировать погрешности в составе.

Выполнение распределительной головки в форме кулачка в поперечном сечении позволяет ликвидировать ошибку в измерении состава, получающуюся за счет недостаточной прокачки магистралей подвода пробы. Это достигается тем, что в отличие от известного устройства, где организована дискретная прокачка, в предлагаемом идет непрерывная прокачка магистралей подвода через полость, образованную распределительной головкой и корпусом. При этом оптимальная ширина цилиндрической поверхности ,распределительной головки должна быть выбрана для удовлетворения двух противоположных требований для обеспечения максимальной длительности прокачки подводящих магистралей ширина цилиндрической поверхности долж- 50 на быть как можно. меньше; для предотвращения одновременного соединения магистрали подвода, радиального канала и полости, образованной кор-i пусом и распределительной головкой 55 (что приводит к возмущению течения пробы, а следовательно, — к искажению состава), цилинцрическая поверхность распределительной головки по окружности в обе стороны от паза должна иметь протяженность не менее одного диаметра отверстий в корпусе.

Таким образом, оптимальная протяженность — один лиаметр от паза.

Для удовлетворительной работы предлагаемого устройства к паре корпус — распределительная головка предъявляются повышенные требования по допустимым значениям скорости, радиального биения цилиндрических поверхностей,нецилиндричности, ко- нусности и т.IT Ilo мере износа деталей устройства будет расти радиальный зазор в области контакта распределительной головки с корпусом, что приведет к разуплотнению каналов и снижению достоверности анализа.

Поэтому предпочтительным является устройство с распределительной головкой в виде ротора, которое несколько сложнее в изготовлении, од нако введение подпружиненной пластины позволяет ликвидировать недостатки устройства по первому варианту и увеличить срок службы пробоотборного устройства.

Формула изобретения

1. Пробоотборное сканирующее устройство, содержащее цилиндрический корпус с отверстиями, распределительную головку с приводом, установленную внутри корпуса и имеющую осевой и радиальные каналы, магистрали подвода и отвода апробируемого и инертного газов и побудители Расхода, отличающееся тем, что, с целью повьппения достоверности проб-при скоростном отборе в независимых точках и надежности работы устройства, отверстия в корпусе расположены снизу вверх по винтовой линии, а распределительная головка выполнена в виде цилиндра, имеющего в поперечном сечении форму кулачка, прилегающего к корпусу по узкой поверхности и образующего с ним полость, при этом на прилегающей к корпусу цилиндрической поверхности распределительной головки на уровне нижнего из отверстий в корпусе расположен вход радиального канала, соединенного с осевым каналом, а от уровня верхнего из отверстий подво1408282 д

К п н пробы в корпусе до радиального нала выполнен продольный паз, прим в распределительной головке вылнен канал, соединяющий непосредвенно магистраль подвода инертно5 газа с пазом.

2. Устройство по п. 1, о т л и— а ю пт е е с я тем, что распредеельная головка выполнена в виде осного с корпусом ротора с продольй прорезью и снабжена установленной в ней с возможностью радиального перемещения пластиной с каналами и пазом, а также прижимающими ее к корпусу по узкой цилиндрической поверхности пружинами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что ширина прилегающей к корпусу цилиндрической поверхности распределительной головки по окружности в обе стороны от паза равна диаметру отверстий в корпусе.

I 408282

1408282 б-б

Составитель Г.Веселов

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Редактор А.Козориз

Заказ 3302/44

Тираж 847 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