Устройство для отбора проб воздуха

(19) (1 15114 С О. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВСГЮРЗЦ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ ЭОБРЕТЕН(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА(57) Изобретение относится к портативной аппаратуре для отбора пробвоздуха в полевых условиях, применяемой.в микробиологической, химической и других отраслях промышленности, и может быть использовано приизучении загрязнения окружающей среды. Изобретение позволяет уменьшитьэнергозатраты, металлоемкость и унифицировать устройство. Устройствосодержит поглотительный прибор 1,соединенный с вакуум-насосом 2 линией 3 отбора, входной канал 4 которойоткрывается при подсоединении погло1278662 тительного прибора 1 к мембранномустабилизатору 5. Выход 6 вакуумЙасоса 2 соединен с соплом 7 мембранного стабилизатора 5 посредством каналов 8. Сопло 7 перекрывается мембраной 9, одновременно выполняющейфункции заслонки, и образует подмембранную полость 10, соединеннуюс линией 3 отбора, и надмембраннуюполость 11, сообщающуюся с атмосферой с помощью выходного канала 12.При отсоединенном поглотительномприборе 1 входной канал 4 и выходнойканал 12 мембранного стабилизатора 5образуют объединенный вход-выход 13,герметизация которого обеспечиваетсязатвором 14, находящимся под силовымвоздействием пружины 15 Вакуум-наИзобретение относитсяк портативной аппаратуре для отбора проб воздуха в полевых условиях, применяемых в микробиологической, химической и других отраслях промышленности, и может быть использовано при изучении загрязнения окружающей среды,Цель изобретения в ,уменьшение энергозатрат, металлоемкости и унификации устройства.На чертеже представлено устройство, левая часть разреза - беэ поглотительного прибора, правая часть разреза - с присоединенным поглотительным прибором. Устройство для отборапроб воздуха содержит поглотительный прибор 1, соединенный с. вакуум-насосом 2 линией 3 отбора, входной канал 4 которой открывается при подсоединении поглоти- тельного прибора 1 к мембранному стабилизатору 5. Выход 6 вакуум-насоса . 2 соединен с соплом 7 мембранного стабилизатора 5 посредством каналов 8. Сопло 7 перекрывается мембраной 9, одновременно выполняющей функции заслонки и образующей подмембранную полость 10, соединенную с линией 3 отбора и надмембранную полость 11, сообщающуюся с атмосферой с помощью выходного канала 12. сос 2 и аккумуляторные батареи 16установлены в корпусе мембранногостабилизатора 5. Соединение сопла 7с выходом 6 вакуум-насоса,а надмембранной полости 11 с атмосферой позволяет осуществлять стабилизацию расхода воздуха беэ применения дополнительного балластного сопротивления,что снижает гидравлическое сопротивление в линии 3 отбора, способствуятем самым уменьшению удельных энергозатрат. Этому же способствует установка мембранного стабилизатора 5коаксиально линии 3 отбора, выполнение мембраны 9 в виде кольцевого гибкого элемента и заключение мембранного стабилизатора 5 и вакуум-насоса в единый корпус. 1 ил. При отсоединенном поглотительномприборе 1 входной 4 и выходной 12каналы мембранного стабилизатора 5образуют объединенный вход-выход 13, 5 герметизация которого обеспечиваетсязатвором 14, находящимся под силовымвоздействием пружины 15.Вакуум-насос 2 и аккумуляторныебатареи 16 установлены в корпусе 10 мембранного стабилизатора 5.Устройство работает следующим образом.Поглотительный прибор 1 подсоединяют к линии 3 отбора путем нажатия 15 на затвор 14 и фиксируют в этом положении, например, с помощью байонетного соединения.В ждущем режиме, когда вакуум-насос не работает, доступ внешней сре ды со стороны входа ограничен поглотительным прибором 1, выполняющимфункции фильтра, Со стороны выходадоступ внешней среды внутрь устройства прегражден мембраной 9.25 После дистанционного включенияустройства вакуум-насос 2, необходимая производительность которого предварительно установлена путем регулирования напряжения питания приводЗ 0 ного электродвигателя постоянноготока, начинает работать, просасываячерез поглотительный прибор 1 иссле1278662 ВНИИПИ Заказ 6824/38 Тираж 778 ПодписноеПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дуемый воздух и создавая разрежение в линии 3 отбора и в подмембранной полости 10, эа счет чего мембрана 9 прогибается, открывая проход выбрасываемому из выхлопного патрубка 6 вакуум-насоса 2 воздуху, который вытекает через каналы 8; сопло 7, надмембранную полость 11, выходной канал 12 в атмосферу.Исследуемые компоненты пробы эа О держиваются поглотительным прибором и в устройство поступает очищенный воздух,По мере увеличения сопротивления поглотительного прибора 1 в резуль тате накапливания отбираемых компонентов пробы разрежение в линии 3 отбора в надмембранной полости 11 увеличивается, мембрана 9 прогибается сильнее, увеличивая сечение для 20 выхода воздуха, за счет чего его расход остается постоянным.По истечении времени отбора пробы вакуум-насос 2 прекращает работу и мембрана 9 перекрывает проходное се чение сопла 7, в результате чего устройство оказывается защищенным от по-падания внутрь загрязненной среды.После отсоединения поглотительного прибора 1 затвор 14 под действием ЗО пружины 15 перекрывает объединенный вход-выход 13, обеспечивая герметичность устройства. Таким образом, соединение сопла35, с выходом вакуум-насоса, а надмембранной полости - с атмосферой позволяет осуществлять стабилизацию расхода вОздуха без применеиия дополнительного балластного сопротивления, устанавливаемого во входной магистрали, поскольку работа мембранного стабилизатора в устройстве основана на использовании перепада давлений в вакуум-насосе, что снижает гидравлическое сопротивление в линии отбора, способствуя уменьшению удельных энергозатрат. Этому же способствует установка мембранного стабилизатора коаксиально линии отбора выполнение мемУ 50 браны в виде кольцевого гибкого элемента и заключение мембранного стабилизатора и вакуум-насоса в единыйкорпус, так как при этом сокращаетсядлина тракта линии отбора за счет совмещения ее с центральной частью мембранного стабилизатора. Кроме того,размещение мембранного стабилизаторакоаксиально линии отбора, сокращениедлины воздушных трактов за счет совмещения функций нескольких элементовв одном позволяет повысить компактность устройства в целом.Использование устройства в схемах пробоотборников с заданнымижесткими энергетическими и весогабаритными характеристиками позволяет в предельном режиме работы вакуум-насоса уменьшить в 1,4-1,6 разаудельные энергетические затраты ив 1,5-2 раза - габариты устройствапо сравнению с известным. Устройствопозволяет создать портативный герметичный пробоотборник, пригодный дляработы в полевых условиях,Формула изобретения Устройство для отбора проб воздуха, включающее поглотительный прибор, соединенный линией отбора совходом вакуум-насоса, мембранныйстабилизатор, заключенный в корпус,выполненный в виде клапана, имеющего сопло и заслонку, связанную смембраной, образующей подмембраннуюполость, соединенную с линией отбора,и надмембранную полость, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения энергозатрат, металлоемкости и унификации устройства, соплосоединено с выходом вакуум-насоса,а надмембранная полость - с атмосферой, мембранный стабилизатор установлен коаксиально линии отбора ипараллельно вакуум-насосу, причеммембрана выполнена в виде кольцевогогибкого элемента типа. заслонки, авакуум-насос установлен в,корпусемембранного стабилизатора,