Устройство для отбора проб воздуха с примесями

Р 1724974 ОП И САН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет (43) Опубликов (45) Дата опуб Государственный кавите СССРано 30.03,80. Бюллетень1ликования описания 30,03.80 ло делом изобретен и открытий 2) Авторы нзобретенн(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХ С ПРИМЕСЯМИИзобретение 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 отработанного газа, что ведет к необходимости учета коэффициента проскока.Известно устройство для отбора проб воздуха с примесями, содержащее корпустермостат с жидким азотом, снабженный на входе сорбционно-фильтрующей насадкой, конденсирующий элемент со сборным конусом и выходным патрубком и приемную емкость, установленную з термосе с жидким азотом,В данном устройстве конденсирующийэлемент имеет неразвитые конденсирующиеповерхности. Это не позволяет совместить водной и той же установке требования ком 5 пактности и большой скорости пробоотбора. Конструкция устройства не исключаетвозможности потери части информации навнутренней поверхности корпуса, так какбольшая часть отбираемой воздушной мас 10 сы имеет непосредственный контакт с этойповерхностью,Известное устройство не позволяет повысить представительность и увеличить скорость пробоотбора пробы без увеличения15 габаритов устройства.Целью изобретения является повышениепредставительности пробы и увеличениескорости 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, продольный разрез,40 45 50 55 3Устройство содержит корпус-термостат 1, ца входе которого расположена сорбциоцнофильтрующая 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 вибрациоцной воронкой 15. Цилиндр 13 снабжен снаружи герметично закрепленной сильфонцой 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 э. За счет непрерывной конденсации воздуха внутри трубок 5 обеспечивается непрерывное засасывание воздуха со всеми содержащимися в цем примесями,Одновременно с началом заполнения корпуса-термостата 1 жидким азотом включается управляемый электронным блоком 18 вибратор 17, колеблющий конденсирующий ;лемент с цилиндрическими трубками 5, ци 5 10 15 20 25 30 35 лиидром 13, сборным конусом 6 и выходным патрубком 7 между сильфонными мембранами 16 и 19 за счет энергии, передаваемой через вибрациоццую воронку 15. Электронный блок 18 управления поддержцвас. заданную частоту колебаний вибраторц 17, одновременно включая и отключая его в заданные моменты времени, В результате па 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 коцденсируемой 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 вирационной воронкой.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что цилиндр снабжен сильфонной мембраной и вибратором с электронным блоком управления, и выходной патрубок снабжен сильфонной мембраной.ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 353/9НПО Поиск 7 го Изд.202 Тираж 1033сударственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеоткрытий