Устройство для осветления мембранного фильтра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

868480 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.80 (21) 2877640/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0981, Бюллетень Н9 36

Дата опубликования описания 30. 09. 81

М K з

G 01 N 15/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 628 511 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.Н. Фомин и В.Е. Якушкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ МЕМБРАННОГО

ФИЛЬТРА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле степени загрязненности газов и жидкостей микрочастицами (механическими примесями, бактериями, спорами и т.п.) с определением общего количества частиц или же гранулометрического состава при сохранении достоверности пробы микрочастиц на мембранном фильтре в .процессе его осветления. Изобретение можно использовать и при производстве мембранных фильтров для контроля степени загрязненности материала фильтра, а также в медицине, 15 биологии, фармацевтической,химической и других отраслях промышленности при соответствующих исследованиях микрочастиц той или иной природы. известно устройство для осветле- 20 ния мембранных фильтров, состоящее иэ предметного стекла и пипетки для нанесения и растирания на стекле (или нанесения непосредственно на

Фильтр) осветляющего состава. (1 ).

Однако при использовании устройства возможно нарушение достовернос- ти пробы за счет соединения микрочастиц в более крупные образования в результате перемещения микроч тиц 30

2 по поверхности фильтра под действием растекающейся осветляющей жидкости, а также в результате попадания в пробу микрочастиц, содержащихся в самой осветляющей жидкости.

Известно также устройство для осветления мембранного фильтра под действием паров ацетона, состоящее из предметного стекла под мембранный фильтр и испарителя ацетона (тигелька с помещенной внутри него ватой, смоченной ацетоном). Осветление фильтра происходит при одинаковой температуре паров ацетона и предметной пластины с фильтром (21.

Однако эа время осветления 1520 мин прозрачность фильтра достигает только 70% по сравнению с прозрачностью предметного стекла.

Кроме того, в данном устройстве возможно нарушение достоверности пробы микрочастиц на фильтре в процессе его осветления за счет попадания в нее аналогичных частиц и волокон иэ ваты, используемой в испарителе ацетона в качестве источника паров ацетона.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для осввтления мембранного фильтра в конденсате па868480

Конструкция верхней части испарителя в виде конуса исключает в процессе осветления воэможность образования на внутренней поверхности испарителя конденсата в виде капель: при малейшем образовании его на этой поверхности он за счет наклона стенок крышки и ее расположения над полостью для ацетона немедленно стекает обратно

I в полость, не причиняя вреда осветляемому фильтру. Конденсат, образующийся на стенках теплоизолятора, также не попадает на поверхность осветляемого фильтра, так как весь стекает в канавку, образованную кольцевым выступом, выполненным у нижнего торца теплоизолятора на его внутренней поверхности. Кроме того, размещение испарителя ацетона вне зоны рабочего пространства над фильтром устраняет такой загрязненный источник паров ацетона как вата, смоченная в нем. 20

При такой конструкции корпуса испарителя в качестве источника паров ацетона вместо ваты, смоченной ацетоном, может быть использован и жидкий ацетон, что в еще большей степе- ц ни исключает воэможность нарушения достоверности пробы.

Освобождение в предлагаемом устройство эоны рабочего пространства над осветляемым фильтром от ваты, позволяет производйть более эффективный визуальный контроль за качеством осветления фильтра "сверху" через коническую крышку испарителя вместо (, подобного контроля "сбоку" через прозрачную часть теплоизолятора, как это имеет место в известном устройстве.

С этой целью коническая крышка испарителя выполнена из оптически прозрачного материала. Теплоизолятор 40 вследствие передачи функции смотрового окна конической крышке испарителя может быть полностью выполнен из материала с малым коэффициентом теплопроводности (например фторонлас- 4 та) .

Для измерения температуры паров ацетона в устройстве предусмотрена термопара, пропущенная через стенку теплоизолятора на расстоянии по50 рядка 5 мм от его края, которым он касается фильтра. Наклонное положение термопары исключает воэможность образования на ее поверхности капель конденсата паров ацетона.

С целью обеспечения постоянства температуры предметного стекла во время осветления фильтра в устройстве под стеклом предусмотрена массивная подставка из материала с хорошей теплопроводностью (например иэ ла- @) туни), На чертеже изображено предлагае-мое устройство в разрезе, общий вид.

Устройство для осветления мембранного фильтра в конденсате паров аце- д тона включает подставку 1, предметное стекло 2 под осветляемый мембранный фильтр, теплоизолятор 3, который прижимает фильтр по его краям к стеклу, корпус 4 испарителя ацетона, устанавливаемый íà i.enëoèaoëÿòoðe 3, коническую крышку 5 испарителя с заглушкой б, располагаемую на верхней части корпуса 4, нагревательный элемент 7, закрепленный на нижней части корпуса 4, нагреватель Я,надеваемый на теплоприемник 9 нагревательного элемента 7, и термопару 10, герметически установленную в стенке теплоиэолятора 3.

Устройство работает следующим об— разом.

На подставку 1 кладут предметное стекло 2, на котором затем располагают мембранный фильтр и поверх него устанавливают теплоизолятор 3 так, что прижим фильтра к стеклу осуществляется концентрично диаметру фильтра. После этого осторожно, чтобы не нарушить положение теплоиэолятора, на него устанавливают корпус 4 испарителя, заливают в последний жидкий ацетон, ставят на его верхнюю часть коническую кры.аку 5 испарителя, при этом следят, чтобы кольцеобразная полость для ацетона полностью охваты— валась конической крышкой. Затем на теплоприемник 9 нагревательного элемента 7 надевают нагреватель 8, подают на последний напряжение тока, устанавливают температуру паров ацетона согласно выбранному режиму осветления и ведут наблюдение за процессом осветления фильтра через коническую крышку.

После достижения фильтром требуемой прозрачности снимают напряжение с нагревателя 8 и снимают последний с теплоприемника 9 нагревательного элемента 7, затем снимают корпус 4 вместе с конической крышкой 5 с теплоизолятора 3 и последний с осветленного фильтра, накрывают фильтр покровным стеклом и заливают его no краям лаком, снимают готовый для микроскопических исследований препарат с подставки 1.

С помощью предлагаемого и известного устройства осветляют до 10 фильтров, которые затем просматривают на микроскопе типа МНУ-3 при увеличении Вб крат. Предварительно до осветления через каждый фильтр при одних и тех же условиях профильтровывают пробу жидкости объемом

100 мл, специально загрязненную частицами микрозагряэнений (А 0 ).

При просмотре под микроскопом на поверхности у всех фильтров, осветленных при помощи предлагаемого устройства, не отмечаются какие-либо явные нарушения по сравнению с первоначальным расположением частиц, не имеются какие-либо участки по868480

40 ров ацетона, образующемся на подложке с фильтром, позволяющее получить осветленные фильтры с прозрачностью порядка 90о по сравнению с прозрачностью предметного стекла, выпопняющего роль подложки.

Устройство содержит предметное стекло для размещения фильтра, уста— новленный на стекле теплоиэ . ятор, выполненный в виде кольца, и установленный на теплоизоляторе испаритель, снабженный нагревателем. Испаритель ацетона представляет собой колпак с помещенной внутри него ватой, смоченной ацетоном.

Нагреватель испарителя предназначен для нагревания паров ацетона с целью создания превышения их температуры над температурой предметного стекла с фильтром. Теплоизолятор,выполненный в виде полого цилиндра и изготовленный иэ двух материалов: теп- 20 лоизоляционного (верхняя часть) и оптически прозрачного (нижняя часть), препятствует теплопередаче от испарителя к предметному стеклу с фильтром (чем обеспечивается стабильность процесса осветления) и одновременно служит для крепления фильтра по его краям к предметному стеклу и для визуального наблюдения за качеством осветления фильтра (3).

Недостатком устройства является возможность. нарушения достоверности пробы микрочастиц на фильтре в процессе его осветления за счет стекания на фильтр конденсата паров ацетона, образующегося на стенках испарителя и теплоиэолятора вследствие превышения температуры паров ацетона над температурой испарителя и теплоизОлятора, попадания на фильтр капель ацетона, которые по той или иной причине могут образоваться непосредственно в объеме источника паров аце— тона, расположенного над фильтром и представляющего собой вату, смоченную ацетоном. Этими причинами могут 4 быть как конденсация паров ацетона на центральных участках ваты, которые при нагревании стенок испарителя прогреваются до меньшей температуры (из-за сравнительно плохой теплопроводности ваты), чем участки, прилегающие к стенкам испарителя, так и переувлажнение отдельных участков ваты при смачивании ее ацетоном,так как произвести равномерное смачивание ваты по всему ее объему практи- 55 чески очень трудно.

Отрицательными последствиями стекания на осветляемый фильтр конденсата со стенок испарителя и теплоизолятора, а также падения на фильтр капель ацетона является то, что в местах своего попадания на фильтр они растворяют его материал и производят смещение частиц в пробе, увеличивая их концентрацию на одних участках фильтра и умеш. шая на других, т. е, нарушают равномерность распределения частиц по поверхности фильтра, что недопустHMo.

Большинство известных методик грив ну ломе трическо го а нали э а мик роч асти ц с использованием мембранных фильтре» основано на равномерности распредсл .— ния частиц на фильтре. Анализ частиц в пробе производится не путем непосредственного измерения всех частиц на всем поле фильтрования, а ввиду большой трудоемкости огерации путем измерения количества частиц только в нескольких, взятых по щ ределенной схеме, полях зрения микроскопа последующим пересчетом этого количества частиц по соответствующим формулам на все поле фильтрования.

Таким образом, при нарушении равномерности распределения частиц на фильтре возникает вероятность нарушения достоверности пробы.

Помимо указанного отрицательного эффекта при стекании на осветляемый фильтр конденсата со стенок испарите— ля и теплоиэолятора в пробу микрочастиц на фильтре могут попадать и частицы загрязнений, находящиеся на внутренней поверхности устройства.

Аналогично капли конденсата также могут переносить с собой на фильтр вымытые из ваты микрочастицы загрязнений, всегда содержащиеся в ней,а также и ее волокна. Все это дополнигельно приводит к нарушению достоверности пробы.

Цель изобретения — сохранение достоверности пробы микрочастиц на фильтре в процессе его осветления за счет исключения возможности попадания на фильтр со стенок устройства конденсата паров ацетона и микрочастиц загрязнений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для осветления мембранного фильтра, содержащем предметное стекло для размещения фильтра, установленный на стекле теплоизолятор, выполненный в виде кольца, и установленный на теплоизоляторе испаритель, снабженный нагревателем, испаритель выполнен в виде кольцевой емкости, снабженной съемной конической крышкой.

Теплоизолятор выполнен с выступом на внутренней поверхности у нижнего торца.

Выпонение корпуса испарителя с верхней частью в виде кольцеобразной открытой полости, охваченной конической крышкой, и выполнение канавки на кольцевом выступе теплоизолятора исключает в процессе осветления фильтра возможность попадания на осветляемый фильтр побочного нерабочего конденсата, образующегося на внутренних поверхностях испарителя и теплоизолятора.

868480

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8308/57 Тираж 910 Подписное

Филиал ППП "Патент",г,ужгород, ул.Проектная,4 верхности с заметной разницей в концентрации частиц на соседних участках. В то же время на поверхности трех фильтров из десяти, осветленных при помощи известного устройства, наблюдается наличие отдельных характерных участков с явно повышенной концентрацией частиц, причем большинство таких участков располагается на периферийной части фильтра, а часть их — в срединной его части.

При этом характер группирования частиц микрозагрязнений в характерных участках срединной части таков, что концентрация частиц в центральной зоне этих участков заметно меньше.

На одном фильтре участков с повышенной концентрацией частиц 4, на другом — 7, а на третьем — 9, т.е. для проведения гранулометрического анализа эти три фильтра непригодны.

Таким образом, брак составляет порядка 30%.

По результатам наблюдений можно сделать вывод, что при проведении осветления на поверхность трех фильтров попадают струйки или капли (или то и, другое) конденсата паров ацетона, которые растворяют материал этих участков и производят соответствующее перемещение частиц.

1. Устройство для осветления мембранного фильтра, содержащее предметное стекло для размещения фильтра, 5 установленный на стекле теплоизолятор, выполненный в виде кольца, и установленный на теплоизоляторе испаритель, снабженный нагревателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сохранения достоверности пробы микрочастиц на фильтре в процессе осветления, испаритель выполнен в виде кольцевой емкости, снабженной съемной конической крышкой.

2. Устройство по п.1, о т л и15. ч à ю щ е е с я тем, что теплоизолятор выполнен с выступом на внутренней поверхности у нижнего торца.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. "Time Particle Measurement

Computer System", Millipore, 0SA, Саtа!og Р LSBPMCO/V. gedford, Mass, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 53746, кл. G 01 N 15/04, 1938.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2743533, кл. G 01 N 15/04, 1979.