Устройство подачи воздуха в фотометре пламенном


 


Владельцы патента RU 2511966:

Открытое акционерное общество "Загорский оптико-механический завод" (RU)

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжатия и подачи воздуха (газов) под давлением, и может применяться в оптических приборах. Изобретение реализовано в виде устройства подачи воздуха в фотометре пламенном. Оно содержит вакуумный мембранный компрессор с последовательно соединенным полым цилиндром, имеющим входное и выходное сопла. Входное сопло полого цилиндра соединено с нагнетательным клапаном вакуумного мембранного компрессора. Диаметр входного сопла полого цилиндра dBX=K·PK, где К - коэффициент пропорциональности, равный 1÷3 см3/кгс, PK - давление нагнетания вакуумного мембранного компрессора, кгс/см2. Длина полого цилиндра 1≥20 dBX, а его диаметр D≥10 dBX. Устройство может иметь несколько выходных сопел, но не более четырех. Позволяет сгладить пульсации давления нагнетаемого в фотометр пламенный воздуха и, следовательно, обеспечить устойчивость работы фотометра пламенного, значительно сократить погрешность измерений за счет стабилизации пламени, снизить массу, габариты устройства и оптического прибора в целом. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжатия и подачи воздуха (газов) под давлением, и может быть использовано для нагнетания воздуха, неагрессивных газов, паров и парогазовых смесей, не содержащих капельной влаги, в оптических приборах.

Такие устройства применяются в прикладной оптике при проведении анализа веществ с использованием метода пламенной эмиссионной фотометрии. При реализации этого метода посредством устройства подачи воздуха в пламени распыляется анализируемый раствор вещества и с помощью измерительного устройства определяется интенсивность излучения элементов в пламени, пропорциональная концентрации измеряемого элемента в растворе. Приборами такого типа являются пламенные фотометры, в которых для подачи сжатого воздуха используются компрессоры объемного типа. В таких компрессорах сжатие воздуха, а следовательно и изменение его давления происходит периодически за счет сокращения первоначального объема полости, в которой газ находится перед началом сжатия.

В пламенных фотометрах пульсация давления нагнетаемого воздуха, вызывающая колебания потока распыляемого раствора анализируемого вещества, не позволяет соблюсти требования к стабильности и воспроизводимости результатов и приводит к значительной погрешности измерений.

Наиболее близким техническим решением является устройство подачи воздуха в фотометре пламенном автоматическом [ФПА-2, 1990, Загорский оптико-механический завод, ТУ 3-3.22-5-30], в котором для нагнетания воздуха в горелку фотометра и распыления раствора анализируемого вещества в виде аэрозоля используется ротационный пластинчатый компрессор. В нем сжатие воздуха происходит в камерах с периодически уменьшающимся объемом. В корпусе, имеющем внутри цилиндрическую расточку, помещен ротор с пазами, в которых свободно перемещаются пластины. Ось ротора смещена относительно оси цилиндрического отверстия корпуса. Воздух, поступающий в компрессор, отсекается пластинами при вращении ротора в тот момент, когда пластина заходит в цилиндрическую расточку корпуса (в его верхней части). По мере поворота ротора расстояние между ним и корпусом, а следовательно и объем камеры сжатия уменьшаются. Сжатие происходит до тех пор, пока пластина не достигнет окна, имеющегося в цилиндрической части корпуса со стороны камеры нагнетания [Соколовский СМ. Компрессоры и компрессорные станции. - М.: Недра, 1968].

Наиболее существенными недостатками использования ротационного пластинчатого компрессора в составе фотометра пламенного являются:

1) нестабильность давления подаваемого в прибор воздушного потока, от величины пульсации которого зависит работоспособность фотометра пламенного;

2) спад давления нагнетаемого воздуха, вызванный износом трущихся деталей компрессора, в частности пластин;

3) большая мощность потребления электроэнергии двигателем компрессора;

4) большие габариты и масса.

Задачей заявленного изобретения является создание устройства подачи воздуха, обеспечивающей стабильность давления нагнетаемого воздуха и использующей устойчивые в работе компрессоры с низкой мощностью потребления электроэнергии и меньшей массой, габаритами.

Техническим решением является устройство подачи воздуха в фотометре пламенном, содержащее вакуумный мембранный компрессор, обеспечивающий в связи с наличием только одной камеры сжатия порционную подачу воздуха, и полый цилиндр, обеспечивающий накопление сжатого воздуха и гашение его пульсаций.

Технический результат обусловлен отличительными особенностями устройства подачи воздуха, к которым относятся:

1)наличие в составе устройства двух последовательно соединенных элементов:

- вакуумного мембранного компрессора;

- полого цилиндра, имеющего входное и выходное сопла, причем входное сопло полого цилиндра соединено с нагнетательным клапаном вакуумного мембранного компрессора;

2) параметры и характеристики полого цилиндра:

- диаметр входного сопла полого цилиндра dBX=K·PK,

где K - коэффициент пропорциональности, равный 1÷3 см3/кгс,

РK - давление нагнетания вакуумного мембранного компрессора, кгс/см2;

- длина полого цилиндра 1≥20 dBX;

- диаметр полого цилиндра D≥10 dBX;

- выходных сопел у полого цилиндра может быть несколько, но не более четырех.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства подачи воздуха в фотометре пламенном. В состав предложенного устройства входят.

1) вакуумный мембранный компрессор 1, имеющий мембрану 2, укрепленную на шатуне 3 кривошипно-шатунного механизма, всасывающий клапан 4, нагнетательный клапан 5;

2) полый цилиндр 7 с входным соплом 6 и выходным соплом 8.

Принцип действия устройства подачи воздуха в фотометре пламенном состоит в следующем. В вакуумном мембранном компрессоре 1 круглая гибкая мембрана 2 герметично закреплена между корпусом и крышкой компрессора так, что между ней и крышкой образована рабочая камера. Всасывание и выталкивание воздуха происходит вследствие периодического изменения объема рабочей камеры при возвратно-поступательном движении шатуна 3. Сжимаемый воздух поступает в камеру сжатия через всасывающий клапан 4, сжатый воздух выходит через нагнетательный клапан 5. Нагнетательный клапан 5 вакуумного мембранного компрессора соединен с входным соплом 6 полого цилиндра 7. Вакуумный мембранный компрессор порциями подает воздух в цилиндр 7, а из цилиндра сжатый воздух выходит равномерным потоком: пульсация давления воздушного потока, выходящего из выходного сопла 8 полого цилиндра 6, находится в пределах 1%.

Результатом реализации заявленного технического решения являются устройство для непрерывного нагнетания воздуха в фотометре пламенном, которое:

1) представляет собой последовательно соединенные вакуумный мембранный компрессор и полый цилиндр, имеющий следующие конструктивные параметры:

- диаметр входного сопла, равный dBX=K·PK,

- длину полой части 1≥20 dBX.

- диаметр полой части D≥10 dBX,

2) может иметь несколько выходных сопел, но не более четырех,

3) обеспечивает отклонение от заданного давления воздушного потока на выходе устройства до 1%.

Благодаря использованию предложенного технического решения становится возможным использование малогабаритных вакуумных мембранных компрессоров с низкой массой и меньшим энергопотреблением в системах подачи воздуха таких оптических приборов, как фотометры пламенные. А включение полого цилиндра, характеризуемого указанными в заявленном изобретении конструктивными параметрами, последовательно с вакуумным мембранным компрессором обеспечивает подачу непрерывного равномерного потока воздуха в фотометр.

Стабилизация пламени, достигнутая путем использования в фотометре пламенном заявленного технического решения, обеспечивает:

1) устойчивую работу оптического прибора;

2) стабильность и воспроизводимость результатов измерений;

3) значительное снижение погрешности измерений.

Конструктивные параметры предложенного технического решения используется в серийно выпускаемых фотометрах пламенных. Их технические характеристики полностью удовлетворяют функциональным требованиям и назначению данных оптических приборов.

Устройство подачи воздуха в фотометре пламенном, содержащее вакуумный мембранный компрессор, имеющий круглую гибкую мембрану, которая укреплена на шатуне кривошипно-шатунного механизма движения и зажата по внешнему краю между корпусом компрессора и снабженной всасывающим и нагнетательным клапанами крышкой, отличающееся тем, что с компрессором последовательно соединен полый цилиндр, имеющий входное и выходное сопла, причем входное сопло полого цилиндра соединено с нагнетательным клапаном вакуумного мембранного компрессора, при этом диаметр входного сопла полого цилиндра dBX=K·PK, где K - коэффициент пропорциональности, равный 1÷3 см3/кгс, РK - давление нагнетания вакуумного мембранного компрессора, кгс/см2; длина полого цилиндра 1≥20 dBX, диаметр полого цилиндра D≥10 dBX, а выходных сопел у полого цилиндра может быть несколько, но не более четырех.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области визуализации терагерцового (ТГц) излучения (ν=0,1÷10 ТГц или λ=30÷3000 мкм) и может быть использовано при создании приборов для регистрации и анализа ТГц-излучения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и аттестации пространственных, спектральных и цветовых (для источников излучения видимого диапазона длин волн) параметров и характеристик источников излучения, например светодиодов, инфракрасных и ультрафиолетовых излучающих диодов.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проведения оптических и фотоэлектрических исследований в диапазоне криогенных температур. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения пространственно-углового распределения излучения, отраженного от тел сложной формы.

Изобретение относится к конструкции многоэлементных (матричных) фотоприемников. .

Изобретение относится к устройствам для определения углового распределения излучения, отраженного от поверхности объекта. .

Изобретение относится к области измерения и контроля светопропускания оконных блоков и других светопрозрачных строительных конструкций и их элементов. .

Изобретение относится к технике измерения характеристик лазерного излучения и применимо в лазерной технике. .

Изобретение относится к метеорологии, а именно физике и химии атмосферы, и предназначено для определения содержания озона в атмосфере оптическим методом. .

Фотометр // 1758445

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования для космических летательных аппаратов. Насос включает мембранную головку с двумя полостями, образованными мембраной с корпусом и крышкой, между фланцами которых закреплен край мембраны, а также подвижным штоком, установленным с возможностью перемещения относительно корпуса и крышки, на котором жестко закреплена центральная часть мембраны.

Изобретение относится к области машиностроения, касается мембранных насосов и может найти применение в различных отраслях промышленности для подачи абразивных, агрессивных, активных и других сред.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к диафрагменным насосам, и может быть использовано для перекачивания различных текучих сред. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования (СТР), преимущественно для космических летательных аппаратов (КЛА). .

Изобретение относится к насосному оборудованию и может быть применено, например, для добычи нефти из скважины. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении мембранных насосов. .

Изобретение относится к области насосостроения. Секция для перекачивания текучей среды двухдиафрагменного пневматического насоса 10 состоит из двух жидкостных камер 12, впускного коллектора 14 и выпускного коллектора 16. Корпуса должны изготавливаться в два этапа. Предпочтительно материалом каркаса 18 является полипропилен, армированный стекловолокном, заливается для получения конечного изделия материалом оболочки 20. Каркас 18 имеет такую конструкцию, что наплавляемый материал оболочки 20 может протекать от одной стороны к другой, обеспечивая механическое сцепление между внешней поверхностью 22 каркаса и внутренней поверхностью оболочки без химической адгезии между двумя материалами. Уменьшено количество дорогостоящего материала. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.
Наверх