Устройство для отбора проб дозирования и нагнетания сред “бегущая волна” (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 12952 19 01 М 110 Т СССР ТНРЫТИИ ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТсЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБДОЗИРОВАНИЯ И НАГНЕТАНИЯ СРЕДБЕГУЩАЯ ВОЛНА (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) Устройство относится к пробоотборнойтехнике и может найти широкое распространение в химической, нефтехимической ипищевой промышленностях для отбора и дозирования проб агрессивных и ядовитых жидкостей. Целью изобретения является повышение точности дози рован и я, увеличениепроизводительности и возможности пробоотбора агрессивных и ядовитых жидкостейпутем исключения контактирования их сокружающей средой и приводом, упрощение регулирования и обслуживания, а также повышение представительности пробы.Особенность изобретения заключается в 12вариантах исполнения устройства с электромагнитным приводом для создания в эластичном гибком элементе эффекта бегущей волны под действием бегущего магнитного поля. Устройство для отбора проб жидкости, содержащее горизонтальный корпус с крышкой и днищем, в котором выполнена рабочая камера, эластичный гибкий элемент, помещенный в рабочую камеру, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, снабжено ферромагнитными элементами, закрепленными на эластичном гибком элементе и расположенными со стороны рабочей камеры вдоль корпуса. При этом а эластичный гибкий элемент выполнен в виде плоской пластины, надетой на днище в рабочей камере под ферромагнитными эле- %Фф ментами с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса под действием бегущего магнитного поля, а привод выполнен в виде электромагнитных катушек, установленных на крышке вдоль корпуса.4 с.п. ф-лы, 22 ил. жИзобретение относится к конструкциям устройств для отбора проб жидкостей и последующего дозирования их в виде отдельных точно заданных доз в анализаторы и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности при отборе проб и транспортировании агрессивных и ядовитых жидкостей.Цель изобретения - повышение точности дозирования, увеличение производительности и возможности пробоотбора агрессивных и ядовитых жидкостей путем исключения контактирования их с окружающей средой и приводом, упрощение регулирования и обслуживания, а также повышение представительности пробы.На фиг. 1 изображено устройство по первому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство по второму варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, в процессе 20 работы; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез в процессе работы; на фиг. 5 - устройство по третьему варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 6 -- сечение А - А на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение Б - Б на фиг. 5; на фиг. 8 - устройство по третьему варианту в процессе работы; на фиг. 9 - устройство по четвертому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 10 - устройство по пятому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 11 - то же, в процессе работы; на фиг. 12 - устройство по .цестому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 13 - то же, поперечный разрез; на фиг. 14 - устройство по седьмому варианту исполнения, поперечный разрез; на фиг. 15 - устройство по восьмому варианту исполнения, продольный разрез; на фиг. 16 - сечение В - В на фиг. 15; на фиг. 17 - сечение Г - Г на фиг. 15; на фиг. 18 - эластичный гибкий элемент при девятом варианте испол нения устройства, продольный разрез; фиг. 19 - эластичный гибкий элемент при десятом варианте исполнения устройства, продольный разрез; на фиг. 20 - эластичный гибкий элемент при одиннадцатом варианте исполнения устройства, продольный разрез; на фиг. 21 - устройство по двенадцатому варианту исполнения, поперечный разрез; на фиг. 22 - устройство в аксонометрической проекции, общий вид.50Устройство для отбора проб, дозирования и нагнетания сред состоит из гери- зонтального корпуса 1 с крышкой 2 и днищем 3, в котором выполнена рабочая камера 4, эластичного гибкого элемента 5, помещенного в рабочую камеру 4, 55 патрубков ввода 6 жидкости и вывода 7 ее доз, подсоединенных к входу и выходу корпуса 1 соответственно, обратных подпружиненных клапанов ввода 8 и вывода 9, размещенных между патрубками 6 и 7 и корпусом 1, и привода 10.Первый вариант устройства. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской ферромагнитной пластины, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении вдоль оси корпуса 1 под действием бегущего магнитного поля, а привод 1 О выполнен в виде электромагнитных катушек (далее привод и катушки следуют под одной позицией - 1 О), установленных на крьппке 2 вдоль корпуса 1.Второй вариант. Устройство снабжено ферромагнитной гибкой пластиной 11, запрессованной внутрь эластичного гибкого элемента 5, выполненного в виде плоской пластины, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 с возможностью волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпусавмес. те с армирующей ее ферромагнитной пластиной 11 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде установленного на крышке 2 вдоль корпуса 1 магнитопровода 12.Третий вариант. Устройство снабжено ферромагнитными элементами 13, закрепленными на эластичном гибком элементе 5 и расположенными со стороны рабочей камеры 4 вдоль корпуса 1, при этом эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 14, натянутой на днище 3 в рабочей камере 4 под ферромагнитными элементами 13 с возможностью волнообразного. перемещения в вертикальном направлении и вдоль оси корпуса под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных катушек 15, установленных на крышке 2 вдоль корпуса 1.Четвертый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде параллельных друг другу плоских ферромагнитных пластин 16 и 17, натянутых в центре рабочей камеры 4 вдоль корпуса 1 с возможностью независимого относительно друг друга волнообразного перемещения в вертикальном направлении и вдоль корпуса 1 крышки 2 и днища 3 под действием бегущего магнитного поля, а приводО выполнен в виде электромагнитных плоских катушек8, установленных соосно друг другу на крышке 2 и днище 3 вдоль корпуса 1.Пятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде закрепленных друг над другом в крышке 2 и днигце 3 плоских пластин 19 с запрессованными в них упругими армирующими ферромагнит. ными элементами 20, при этом армированные упругими ферромагнитными элементами 20 плоские пластины 19 установле 1295270ны в рабочей камере 4 на внутренних поверхностях крышки 2 и днища 3 с возможностью независимого друг от друга возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении под действием магнитного поля и упругих свойств армирующих элементов 20, а привод 10 выполнен в виде электромагнитных катушек 21, расположенных на крышке 2 и днище 3 снаружи рабочей камеры 4, образованной плоскими пластинами 19. Шестой вариант. Устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами 22, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента 5, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса 1, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера 4 выполнена крестообразной и расположена внутри эластичного и гибкого элемента 5 между секторообразными ферромагнитными элементами 22, а привод 10 выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек 23, последовательно и коаксиально установленных на корпусе, вдоль его оси.Седьмой вариант. Устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами 24, запрессованными внутрь эластичного гибкого элемента 5, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса 1, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера 4 выполнена кольцевой и расположена между внутренней поверхностью корпуса и элстичным гибким элементом 5, а привод 10 выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек 23, последовательно и коаксиально установленных па корпусе 1 вдоль его оси.Восьмой вариант. Устройство снабжено ферромагнитными элементами 25, а эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде закрепленных по торцам между крышкой 2 и днищем 3 параллельных и притянутых друг к другу плоских пластин 26, на наружной поверхности которых соосно друг другу закреплены ферромагнитные элементы 25, прн этом плоские пластины 26 установлены в центре рабочей камеры 4 по оси корпуса 1 с возможностью независимого друг от друга возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении и волнообразного перемещения вдоль корпуса 1 под действием бегущего магнитного поля, а привод 10 вьгполнен в виде плоских электромагнитных катушек 27, расположенных на крышке 2 и днище 3 вдоль корпуса 1 снаружи рабочей камеры 4 и соосно друг другу и ферромагнитным элементам 25.Девятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 28 и снабжен ферромагнитными ша 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 риками 29, запрессованными соосно друг другу в пластину 28 вдоль ее оси.Десятый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины 30 и снабжен армируюсцими полосами 31 из упругого ферромагнитного материала, запрессованными в виде пакета 32 в пластину 30.Одиннадцатый вариант. Эластичный гибкий элемент 5 выполнен в виде плоской пластины ЗЗ и снабжен ферромагнитными шариками 34, хаотично запрессованными в пластину 33.Двенадцатый вариант. Устройство снабжено по крайней мере одним поршнем 35, установленным с возможностью возвратно- поступательного перемещения в вертикальном направлении в рабочей камере 4 над эластичным гибким элементом 5, выполненным в виде плоской пластины 36, закрепленной по торцам между крышкой 2 и днищем 3 и натянутой по центру рабочей камеры 4 с возможностью перемещения по ее сечению под действием поршня 35 и упругих ее свойств, и по крайней мере одним штоком 37 из ферромагнитного материала, соединенным одним своим концом с верхней частью поршня 35, а второй его конец проходит через крышку 2 и помещен внутри, по крайней мере, одной электромагнитной катушки 38, в виде которой выполнен привбд 10.Устройство для отбора проб, дозирования и нагнетания сред работает следующим образом.Для отбора проб устройство с помощью патрубка 6 подсоединяется или к технологическому трубопроводу или соответствующему аппарату, например, химическому реактору (не показаны). В связи с этим жидкость в патрубке 6 всегда находится или под некоторым избыточным внешним давлением или под атмосферным, в случае поступления ее в патрубок 6(самотеком).Последовательное включение и выключение электромагнитных катушек 10 привода (фиг. 1) создает вдоль корпуса 1 со стороны его крышки 2 внутри рабочей камеры 4 бегущее электромагнитное поле, которое последовательно от катушки к катушке 10 притягивает отдельные участки гибкого элемента 5, выполненного в виде ферромагнитной пластины, например из резины с включениями диспергированных частиц окиси железа. Остальные же участки гибкого элемента 5 за счет их торцового крепления между крышкой 2 и днищем 3 остаются притянутыми к последнему. За счет этого создается волнообразное перемещение гибкого элемента 5 внутри камеры 4 и протал кивание ими доз жидкости, поступившей внутрь элемента 5 через обратный клапан 8 из патрубка 6. Отмеренные дозы 39 жид 1295270кости под давлением поступают через обратный клапан 9 и патрубок 7 в анализатор (не показан),По второму варианту бегуцее магнитное поле создается в камере 4 с помощьюмагнитопровода 12, а распрямление и изгибание эластичного элемента 5 обеспечивается упругостью ферромагнитной пластины 11.По третьему варианту бегущее магнитное поле создается электромагнитными катушками 15, которые последовательно притягивают ферромагнитные элементы 13 ивместе с ними пластину 14. После отключения оцередной катушки 15 пластина 14распрямляется за счет своих упругихсвойств.По четвертому варианту последовательное включение и выключение катушек 18попарно со стороны крышки 2 и днища 3обеспечивает чередующееся размыкание исмыкание пластин 16 и 17 и трацспортирование ими доз 40 жидкости.По пятому варианту при включении катушек 21 пластины9 вместе с ферромагнитными элементами 20 притягиваются квнутренним поверхностям крышки 2 и днища 3, засасывая жидкость из патрубка 6через клапан 8 в камеру 4. При отключении катушек 21 пластины 19 под действием упругости элементов 20 изгибаютсявнутрь камеры 4, выталкивая дозу жидкости из цее через клапан 8 в патрубок 7.Циклицеское включение и выключение катушек 2 обеспечивают непрерывную транспортировку отдельных доз жидкости из патрубка 6 и патрубок 7. Частота включения катушек 21 определяет производительность устройства.35По шестому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое последовательновклюцающимися и выключающимися катуцками 23, заставляет ферромагнитные элементы 22 последовательно расходиться ксближаться вцутри элемента 5. Радиальные 4 оперемещения элементов 22 последовательновдоль корпуса 1 сжимают и разжимают впульсирующем режиме камеру 4, последовательно транспортируя (проталкивая) дозыжидкости.По седьмому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое катушками 23, впульсирующем режиме растягивает и сжимает с помощью ферромагнитных элементов 24 гибкий элемент 5, открывая и перекрывая им кольцевую камеру 4, проталкивая при этом дозы жидкости,Г 1 о восьмому варианту бегущее магнитное поле, создаваемое катушками 27, последовательно с помощью элементов 25 притягивает (растягивает) отдельные участкипластин 26. При выключении катушек 27 55пластины 26 смыкаются и доза 41 жидкости, помещенная между ними, проталкиваетсядальше по длине корпуса 1. По 12-му варианту последовательное включение и выключение (возможно применение переменного электрического тока) катушек 38 приводит в вибрирующее движение через шток 37 поршень 35, воздействующий на упругую пластину 36, всасывая и выталкивая при этом дозы жкдкости из-под нее, осуществляя тем самым ее транспортировку вдоль корпуса 1.Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными являются высокая точность отмеривания и дозирования проб; полная герметизация из-за использования магнитного привода; высокая синхронность работы отдельных участков эластичного элемента, зависящая от синхронности срабатывания электромагнитных катушек; высокая производительность и неограницеццые возможности по ее увелицению при блочном монтаже устройства из отдельных секций, возможность безопасного отбора и транспортирования проб агрессивных и ядовитых жидкостей; исключение попадания паров жидкостей в окружзощую среду; значительная долговечность; отсутствие коррозии привода и его деталей; исклочсцке контакта элементов привода с транспортируемой жидкостью; исключение загрязнения отбкраемой на анализ жидкости посторонними примесями; гарантированность вьсокой точности анализа и объективкисть голу гземых прк этом результатов.ФоРмула изобретения. Устройство для отбора проб, дозкрования и нагнетания сред, содержаееоризонтальцый корпус, эласт;ццый гибкий эемент, размещенный в корпусе, патрубкк ввода жидкости к вывода сс доз, подсое. диненные к зходу к выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные капзцы, размещенные между патрубкам к кор. пусом, и привод, отличаюцгеся тем, цто, с целью повышения точности дозроваил, увеличения производительности к возможности пробоотбора агрессивных к ядовитых жидкостей путем исклюцеия контактирования их с окружающей средой приводом, упрощения регулирования и обслуживацкя. эластичный гибкий элемент выполнен в виде плоской ферромагнитной пластины, установленной в нижней части корпуса с возмож. ностью волнообразного перемещения в вер". кальном направлении к вдоль оск корпуса од дейсгвием бегунего магнитного поля, з привод выполнен в виде электромагнитных катушек, установленных ца крышке вдоь корпуса.2. Устройство для отбора проб, дозк. рования и нагнетания сред, содержащее гооизоцтальцый корпус, эластичный гкбккк эемент, размещенный В корусе, пдтрубкк Вво1295270 7 да жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, эластичный гибкий элемент выполнен в виде параллельных друг другу плоских ферромагнитных пластин, установленных в центре корпуса с возможностью независимого относительно друг друга волнообразного перемещения в вертикальном направлении вдоль корпуса под действием бегущего поля, а привод выполнен в виде электромагнитных плоских катушек, установленных соосно друг другу в верхней и нижней частях корпуса.3. Устройство для отбора проб, дозирования и нагнетания сред, содержащее горизонтальный корпус, эластичный гибкий элемент, размещенный в корпусе, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соот ветственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, устройство снабжено секторообразными ферромагнитными элементами, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера выполнена крестообразной и расположена внутри эластичного гибкого элемента между секторообразными ферромагнитными элементами, а привод выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек, последовательно и коаксиально установленных на корпусе вдоль его оси.4. Устройство дл я отбора п роб, доз и рования и нагнетания сред, содержащее горизонтальный корпус, эластичный гибкий эле мент, размещенный в корпусе, патрубки ввода жидкости и вывода ее доз, подсоединенные к входу и выходу корпуса соответственно, обратные подпружиненные клапаны, размещенные между патрубками и корпусом, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности проб, оно снабжено секторообразными ферромагнитными элементами, запрессованными внутри эластичного гибкого элемента, выполненного цилиндрическим и коаксиально установленного внутри корпуса, выполненного цилиндрическим, при этом рабочая камера выполнена кольцевой и расположена между внутренней поверхностью корпуса и эластичным гибким элементом, а привод выполнен в виде цилиндрических электромагнитных катушек, последовательно и коаксиально установленных на корпусе вдоль его оси.