Устройство для отбора проб воздуха с примесями

 

1щ724974

G n И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.10.78 (21) 2674286/25-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03,80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл.2

G 01N If22

Государственный квинтет

СССР но делом изебретениЯ

И отк11ытнЯ

1 (53) УДК 543.053 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. И. Гаврилин, В. Т. Хрущ, В. П. Гущин, А. П. Ермилов и У. Я. Маргулис (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА

С ПРИМЕСЯМИ

Изобретение относится к области получения и подготовки образцов при исследовании газовых смесей и аэрозолей и может быть использовано при изучении загрязнений воздушной среды как радиоактивными, так и прочими компонентами загрязнения.

Известны устройства для накопления газовой или пылевой пробы, которые используют протягивание воздуха воздуходувными устройствами (аспиратор, эжектор, насос и др.) через накопительные элементы.

Однако эти устройства обладают селективностью и не позволяют отобрать для анализа одновременно все компоненты воздушной среды вместе с содержащимися в ней примесями, наряду с этим на стенках газоотборных элементов осаждается часть компонентов загрязнения или же часть газообразных, аэрозольных или пылевых примесей уносится вместе с потоком отработан- ного газа, что ведет к необходимости учета коэффициента проскока.

Известно устройство для отбора проб воздуха с примесями, содержащее корпустермостат с жидким азотом, снабженный на входе сор бционно-фильтрующей насадкой, конденсирующий элемент со сборным конусом и выходным патрубком и приемную емкость, установленную в термосе с жидким азотом.

В данном устройстве конденсирующий элемент имеет неразвитые.конденсирующие поверхности. Это не позволяет совместить в одной и той же установке требования компактности и большой скорости пробоотбора. Конструкция устройства не исключает возможности потери части информации на внутренней поверхности корпуса, так как большая часть отбираемой воздушной мас10 сы имеет непосредственный контакт с этой поверхностью, Известное устройство не позволяет повысить представительность и увеличить скорость пробоотбора пробы без увеличения

15 габаритов устройства.

Целью изобретения является повышение представительности пробы и увеличение скорости пробоотбора в сочетании с компактностью устройства.

20 Указанная цель достигается тем, что конденсирующий элемент выполнен в виде набора гофрированных трубок, снабжен патрубком для ввода воздуха, цилиндром, воздуховодом и вибрационной воронкой.

25 Целесообразно цилиндр снабдить сильфонной мембраной и вибратором с электронным блоком управления, и выходной патрубок снабдить сильфонной мембраной.

На чертеже изображено устройство, про30 дольный разрез.

724974

3

Устройство содержит корпус-термостат 1, на входе которого расположена сорбционнофильтрующая насадка, включающая воронкообразные воздуховоды 2 и 3 и сорбционно-фильтрующий материал 4, конденсирующий элемент, выполненный из набора тонкостенных гофрированных трубок 5, снабженный сборным конусом 6 и выходным патрубком 7, приемную емкость 8 с конденсатом 9, помещенную в термос 10 с жидким азотом 11. Конденспрующий элемент снабжен патрубком 12 для ввода воздуха, цилиндром 13, воздуховодом 14 и вибрационной воронкой 15. Цилиндр 13 снабжен снаружи герметично закрепленной сильфонной мембраной 16, а внутри — вибратором 17, соединенным с электронным блоком 18 управления, выходной патрубок снабжен герметично закрепленной на нем сильфонной мембраной 19, при этом обе сильфонные мембраны герметично соединены с корпусом. Устройство содержит входной патрубок 20 для ввода жидкого азота и выходной патрубок 21 — для вывода газообразного азота.

Устройство работает следующим образом.

После включения в корпус-термостат 1 через входной патрубок поступает жидкий азот. Получающийся в результате испарения газообразный азот выходит через выходной патрубок 21, а на участках, омываемых жидким азотом, тонкостенные гофрированные трубки 5 конденсирующего элемента охлаждаются практически до температуры кипения азота и начинают конденсировать находящийся в полости каждой трубки воздух..Конденсат под действием силы тяжести стекает вниз, а в трубках образуется разряжение. Под действием разности давлений происходит перемещение атмосферного воздуха через сорбционнофильтрующую насадку, содержащую воздухоьод 2, сорбционно-фильтрующие материалы 4, воздуховод 3 и далее через патрубок

12 для ввода воздуха в вибрационную воронку 15 и воздуховод 14 к конденсирующим поверхностям гофрированных трубок

5. 3а счет непрерывной конденсации воздуха внутри трубок 5 обеспечивается непрерывное засасывание воздуха со всеми содержащимися в нем примесями.

Одновременно с началом заполнения корпуса-термостата 1 жидким азотом включается управляемый электронным блоком 18 вибратор 17, колеблющий конденсирующий

;лемент с цилиндрическими трубками 5, ци5

l0

35 липдром 13, сборным конусом 6 и выходным патрубком 7 между сильфоннымп мембранами 16 и 19 за счет энергии, передаваемой через вибрационную воронку 15.

Злск-ронный блок 18 управления поддер»«.ивап заданную частоту колебаний вибрагора 17, одновременно включая и отключая его B:заданные моменты времени, В результате на копденсирующих поверхностях устраняется образование слоя кристаллов из углекислоты и льда, который приводит к снижению скорости пробоотбора и частичной потере информации, а кристаллы вместе с сконденсированным жидким воздухом и примесями под действием силы тяжести попадают в сборный конус и далее через выходной патрубок 7 в приемную емкость 8, охлаждаемую в термосе 10 жидким азотом 11.

Предлагаемое устройство позволяет при тех же габаритах установки в несколько раз повысить скорость пробоотбора, обеспечивая при этом постоянство скорости пробоотбора, начиная с момента заполнения установки жидким азотом до заданного уровня и кончая моментом ее отключения, Вместе с тем отсутствие контакта конденсируемой воздушной массы с большой внутренней поверхностью ограничительного сосуда позволяет избежать частичной потери информации в процессе пробоотбора и, тем самым, повысить точность при оценке концентрации примесей в исследуемой газовой среде.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб воздуха с примесями, содержащее корпус-термостат с жидким азотом, снабженный на входе сор бционно-фильтрующей насадкой, конденсирующий элемент со сборным конусом и выходным патрубком и приемную ем-, кость, установленную в термосе с жидким азотом, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб и увеличения скорости пробоотбора в сочетании с компактностью устройства, конденсирующий элемент выполнен в виде набора гофрированных трубок, снабжен патрубком для ввода воздуха, цилиндром, воздуховодом и виСрационной воронкой.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ ее ся тем, что цилиндр снабжен сильфонной мембраной и вибратором с электронным блоком управления, и выходной патрубок снабжен сильфонной мембраной.

724974

7 го

Составитель Л. Нечипоренко

Техред В. Серякова Корректор О. Данишева

Редактор Т. Пилипенко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 353/9 Изд. № 202 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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