Устройство для автоматического отбора проб



Устройство для автоматического отбора проб
Устройство для автоматического отбора проб

 

G01N1/24 - 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
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 2488802:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к устройству для автоматического отбора проб в приземном слое атмосферы и может быть использовано при создании техники дистанционного автоматического отбора проб воздуха в приземном слое атмосферы для оценки содержания загрязняющих веществ и динамики их распространения на территориях, прилегающих к наземным стационарным и передвижным источникам загрязнения окружающей среды. Устройство снабжено высотной стойкой с подъемным механизмом в виде бесконечной ленты, смонтированной на приводном и натяжном барабанах, и содержит пробоотборники, укрепленные на стойке. Пробоотборники выполнены в виде герметичных пакетов из полимерной пленки, соединенных с регулируемыми пневмонасосами через двухпозиционные воздушные клапаны. Дополнительно в устройство введен блок управления, осуществляющий управление началом и продолжительностью отбора проб, а также режимами работы регулируемых пневмонасосов. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении длительной сохранности пробы в лабораторных условиях для последующего анализа, а также в повышении надежности и мобильности устройства. 2 ил.

 

Изобретение относится к области оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха и может быть использовано при создании техники дистанционного автоматического отбора проб воздуха в приземном слое атмосферы для оценки содержания загрязняющих веществ и динамики их распространения на территориях, прилегающих к наземным стационарным и передвижным источникам загрязнения окружающей среды.

Известно наиболее близкое по совокупности признаков устройство для отбора проб воздуха в приземном слое атмосферы, состоящее из высотной стойки с подъемным механизмом в виде бесконечной ленты, смонтированной на приводном и натяжном барабанах, содержащее пробоотборники, укрепленные на стойке и системы отвода жидкости, сообщенной через запорно-регулирующую аппаратуру с пробоотборниками и баком накопителем. В пробоотборниках установлены поршни с поплавками, которые при сливе жидкости через систему отвода жидкости в бак-накопитель опускаются, при этом в полости над поршнями через конические раструбы засасывается воздух. При крайнем нижнем положении поршня в корпусе раструб закрывается заглушкой (см, например, патент на изобретение РФ №2199103 С1, МПК G01N 1/22, G01N 1/24).

Однако это устройство не обеспечивает длительное хранение пробы для ее последующего анализа в лабораторных условиях, требует наличие оператора для начала процесса отбора проб, большое время для развертывания, имеет низкую надежность конструкции.

Техническим результатом изобретения является применение пробоотборников, способных сохранять отобранную пробу в течение длительного времени для последующего анализа в лабораторных условиях, автономность работы, повышение надежности конструкции и сокращение времени для развертывания устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического отбора проб, снабженным высотной стойкой с подъемным механизмом в виде бесконечной ленты, смонтированной на приводном и натяжном барабанах, укрепленных на стойке, пробоотборники выполнены из пакетов из полимерной пленки, соединенных с регулируемыми пневмонасосами через перепускные двухпозиционные воздушные клапана, управление процессом отбора проб осуществляется посредством установки времени начала, продолжительности отбора проб и режима работы регулируемых пневмонасосов в программируемом блоке управления.

Сущность изобретения заключается в том, что при заполнении герметичного пакета из полимерной пленки происходит адсорбция молекул газов, содержащихся в пробе, на поверхность пленки с образованием мономолекулярного слоя поглощаемого вещества, препятствующего в дальнейшем потере отобранной пробы. При использовании таких пакетов в качестве устройств прободоставки достоверность передачи информации за время хранения пробы до 24 ч. лежит в пределах (90±5)%.

В качестве полимерных материалов для изготовления пробоотборников могут выступать:

- фторопластовые пленки марок Ф-4МБ и Ф-26;

- дублированная пленка ПЭТФ - полиэтилен (ПЭТФ - ПЭ);

- многослойная пленка ПЭ-А - целофан (ПЭ-А-Ц).

Общими требованиями объединяющими эти полимерные пленки является эластичность, механическая прочность, термопластичность, атмосфероустойчивость.

Предлагаемые пробоотборники могут быть выполнены в виде герметичных пакетов из полимерной пленки с впаянным в них штуцером. Соединение пробоотборника с воздушным клапаном может быть осуществлено посредством силиконового переходника.

Предлагаемые пробоотборники из полимерной пленки могут быть изготовлены посредством сварки с помощью установки М6-АП-2С, использующей термический способ с максимальной температурой нагрева 180°С (см, например, С.В. Тимаков "К вопросу создания устройств прободоставки при контроле загрязнения атмосферы с использованием автоматических газоанализаторов". Труды ГТО Вып. №492, 1984 г. - 149 с). Также может быть использован промышленный пробоотборный пакет типа ПП-1-5,0.

На фиг.1 представлена конструкция устройства для автоматического отбора проб в приземном слое атмосферы; на фиг.2 - то же, в случае подачи отобранной пробы воздуха в газоанализирующее устройство, где обозначено:

1 - герметичный пакет из полимерной пленки; 2 - двухпозиционный воздушный клапан; 3 - регулируемый пневмонасос; 4. - конический раструб; 5 - программируемый блок управления; 6 - воздухозаборный переходник; 7 - газоанализатор.

Герметичный пакет из полимерной пленки 1 предназначен для хранения и доставки отобранной пробы. Двухпозиционный воздушный клапан 2 предназначен в режиме "впуск" для заполнения пробой воздуха и герметизации пакета из полимерной пленки, в режиме "выпуск" для подачи отобранной пробы в газоанализирующее устройство. Регулируемый пневмонасос 3 предназначен для заполнения герметичного пакета из полимерной пленки 1 пробой воздуха с заданной производительностью, а также подачи отобранной пробы в газоанализирующее устройство 7. Программируемый блок управления 5 предназначен для установки времени начала, продолжительности отбора проб, производительности и режима работы регулируемых пневмонасосов и формирования сигналов, управляющих их работой (может быть выполнен на базе микропроцессора). Воздухозаборный переходник предназначен для соединения пробоотборника с газоанализатором 7.

Устройство для автоматического отбора проб работает следующим образом.

Высотная стойка с укрепленными на ней пробоотборниками устанавливается на местности. Посредством подъемного механизма в виде бесконечной ленты, смонтированной на приводном и натяжном барабанах, пробоотборники поднимают на определенную оператором высоту отбора проб атмосферного воздуха.

Перед началом работы в программируемом блоке управления 5 устанавливается время начала и продолжительность отбора проб воздуха, а также производительность регулируемых пневмонасосов 3.

В заданный оператором момент времени программируемый блок управления 5 формирует сигнал на включение регулируемых пневмонасосов 1, которые, через двухпозиционные воздушные клапана 2, переведенные в режим "впуск", наполняют пробой воздуха герметичные пакеты из полимерной пленки 1 с выбранной производительностью. По истечению времени продолжительности отбора проб программируемый блок управления 5 формирует сигнал на отключение регулируемых пневмонасосов 1. Это означает, что отбор проб одновременно на разных уровнях от поверхности земли закончен.

Измерение содержания примесей в воздухе каждой пробы производим посредством подключения выбранного для анализа пробоотборника к программируемому блоку управления 5 и установки в нем реверсивного режима и продолжительности работы регулируемого пневмонасоса 3, соответствующие типу используемого газоанализатора 7. К регулируемому пневмонасосу 3 вместо конического раструба 4 подсоединяют воздухозаборный переходник 6 от газоанализирующего устройства 7, при этом двухпозиционный воздушный клапан 2 переводят в положение "выпуск".

В случае, когда необходимо доставить отобранную пробу в лабораторию, из пробоотборника извлекается герметичный пакет из полимерной пленки 1 с двухпозиционным воздушным клапаном 2.

В лаборатории доступ к пробе воздуха осуществляется посредством присоединения воздухозаборного переходника 6 от газоанализирующего устройства 7 к двухпозиционному воздушному клапану 3 и перевода его в положение выпуск. Подача отобранной пробы воздуха в газоанализирующее устройство 7 может быть как принудительной (нажимом на пакет), так и с помощью насосов газоанализирующих устройств.

Таким образом, данная конструкция устройства обеспечивает длительное хранение пробы с возможностью ее последующего анализа в лабораторных условиях, имеет более высокую надежность конструкции и требует меньшее время для развертывания.

Устройство для автоматического отбора проб в приземном слое атмосферы, снабженное высотной стойкой с подъемным механизмом в виде бесконечной ленты, смонтированной на приводном и натяжном барабанах, содержащее пробоотборники, укрепленные на стойке, отличающееся тем, что пробоотборники выполнены в виде герметичных пакетов из полимерной пленки, соединенных с регулируемыми пневмонасосами через двухпозиционные воздушные клапаны, дополнительно введен блок управления, осуществляющий управление началом и продолжительностью отбора проб, а также режимами работы регулируемых пневмонасосов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиохимии, а именно к обращению с высокоактивными растворами, и может быть использовано при подготовке разведенных порций (образцов) указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов, а также при выполнении вспомогательных операций, связанных с выдачей образцов, обеспечивая при этом радиационную защиту персонала.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для извлечения растворенного сероводорода из расплава серы и формирования газовой смеси для дальнейшего хроматографического анализа при проведении контроля степени дегазации расплава серы и оценке ее качества.

Изобретение относится к сенсорной системе и к способу распознавания. .

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано при подготовке разведенных порций указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов.

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано при подготовке разведенных порций указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкости, а именно к пробоотборникам, которые, в частности, могут быть использованы при прямых геохимических методах поисков нефти и газа, например, в газовом каротаже, а также в лабораторных условиях.

Изобретение относится к способу рентгенофлуоресцентного определения микроэлементов и может быть использовано при анализе природных вод и техногенных растворов. .

Изобретение относится к способу подготовки образцов биопленок микроорганизмов для исследования в сканирующем электронном микроскопе. .

Изобретение относится к биологии, а именно к палеогенетике, и может быть использовано в судебно-медицинской практике при проведении идентификации костных останков, а также в археологии при проведении радиоуглеродного датирования костного материала.

Изобретение относится к области радиохимии, а именно к обращению с высокоактивными растворами, и может быть использовано при подготовке разведенных порций (образцов) указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов, а также при выполнении вспомогательных операций, связанных с выдачей образцов, обеспечивая при этом радиационную защиту персонала.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для извлечения растворенного сероводорода из расплава серы и формирования газовой смеси для дальнейшего хроматографического анализа при проведении контроля степени дегазации расплава серы и оценке ее качества.

Изобретение относится к сенсорной системе и к способу распознавания. .

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано при подготовке разведенных порций указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов.

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано при подготовке разведенных порций указанных растворов в условиях тяжелых боксов или защитных камер в целях анализа состава этих растворов.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкости, а именно к пробоотборникам, которые, в частности, могут быть использованы при прямых геохимических методах поисков нефти и газа, например, в газовом каротаже, а также в лабораторных условиях.

Изобретение относится к способу рентгенофлуоресцентного определения микроэлементов и может быть использовано при анализе природных вод и техногенных растворов. .

Изобретение относится к способу подготовки образцов биопленок микроорганизмов для исследования в сканирующем электронном микроскопе. .

Изобретение относится к биологии, а именно к палеогенетике, и может быть использовано в судебно-медицинской практике при проведении идентификации костных останков, а также в археологии при проведении радиоуглеродного датирования костного материала.
Наверх