Пробоотборное устройство

.И,Шуванна и ордиационныидзе ство СССР1977.во СССР1969. РОЙСТБОушток сступаюго штотем,матиНОЕ УСТвижнойым на выдвижное с яия авт щем из корка, о т лчто, с цель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИЕ ИЗОБ У СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский ордена Ленна Октябрьской Революции аинститут им, Серго Орджоник53) 543.053(088.8)(54)(57) 1. ПРОБООТБОсодержащее корпус, выдклапаном, расположеннпуса концеи ч а ю щ ею обеспече ЯО 1049780 А ческого отбора и достоверности пробы,оно снабжено поршнем, установленнымв средней части. выдвижного штока,ограничителем хода. поршня, выполненным в виде, установленного в корпусе сменного стакана, концевымивыключателями, расположенными навнутренней цилиндрической поверхностиограничителя хода, программно-регистрирующим устройством и источникомпеременного давления, присоединеннымк корпусу со стороны ограничителяхода поршня, с электропневмоклапаноми регулируемьи дренажом, свободныйконец выдвижного штока выполнен скольцевым буртиком, а корпус, выдвижной шток, концевые выключатели и Фэлектропневмоклапан подключены кпрограммно-регистрирующему устройству,.измерений параметров (отбора проб,например)газожидкостных смесей ипотоков. и может быть использоваиов различных отраслях промышленностии при проведении исследований гидродинамических и теплоФиэических процессов для определения Фазовогосостава потока в напорных трубопроводах, емкостях и аппаратах, налабораторных установках.Известно, устройство для отборапроб из трубопроводов газожидкостных смесей, используемое кри опреде"ленни ихгазосодержания 1 .Устройство имеет пробозаборныйэлемент, выполненный ввиде двухсоосных цилиндров с отверстиями длявзятия пробы и штока с поршнем, спомощью которого проба подается э.анализатор, Отбор пробы. производитсвручную. Кроме того, устройство необеспечивает получения пробы иэразличных точек по сечению потокабез изменения конструкции пробоотборных элементов,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяпробоотборное устройство, содержащеекорпус, выдвижной шток с клапаном,расположенным на выступающем изкорпуса конце выдвижного штока Г 2 .Однако устройство обслуживаетсявручную, не обеспечивает минимальногвремени между проведением двух отборов пробы, полного удаления предыдущей пробы при проведении следующегоанализа.Цель изобретения - обеспечениеавтоматического отбора и достовер"ности пробы.Указанная цель достигается тем,что пробоотборное устройство, содержащее корпус, выдвижной шток с клапаном, расположенным на выступающемиз корпуса конце выдвижного штока,снабжено поршнем, установленным всредней. части выдвижного штока,ограничителем хода поршня, выполненным в .виде установленного в корпусесменного стакана, двумя концевыми выключателями, расположенными на внут.ренней цилиндрической ,поверхностиограничителя хода, программно-регистрирующим устройством и источникомпеременного давления, присоединеннымк корпусу со стороны органичителяхода поршня, с электропневмоклапаноч 1и регулируемым дренажом, свободныйконец выдвижного штока выполнен скольцевым буртиком, а корпус, выдвижной шток, концевые выключатели и5 электропневмоклапан подключены кпрограммно-регистрирующему устройству,Кроме того, корпус пробоотборногоустройства выполнен подвижным относительно стенки отбираемой емокости,Введение указанных элементов,обеспечивающих автоматизацию процесса отбора, несмотря на некотОрое услож. нение конструкции пробоотборного уст- ,5,"ройства,позволяет получить минималь, ное время транспортного запаздываниясреды, регулируемую продолжительностьпроцесса отбора пробы, возможностьбыстрой подготовки к повторным отборам исследуемой среды, что являетсяя 2 О одним из основных качеств пробоотбориых устройств.На Фиг, 1 изображен общий вид .пробоотборного устройства, продольный разрез, на Фиг, 2. - разрез А-А25 на Фнг, 1.Пробоотборное устройство имеетгладкий цилиндрический корпус 1,соединенный со стенкой емкости 2с помощью цангового зажима 3 и уплот 30 нения 4, Корпус 1 разделен поршнем 5на две полости - подпоршневую 6 инадпоршневую 7. Со стороны надпоршневой полости 7 поршень 5 соединенпри помощи штока 8 с клапаном 9,З 5 который контактирует с седлом 10корпуса 1. На свободном конце штока8 имеется кольцевой буртик.11, который взаимодействует с торцовойчастью ограничителя 12 хода, гдеустановлена втулка 13 и выполнены4 ф отверстия 14 для сообщения подпоршневой полости б с источником 15 переменного давления." еа внутренйей поерхности ограничителя 12 хода уста-.новлено два концевых выключателя 161 и 17, с которыми при перемещенииштока 8 взаимодействует кольцевойбуртик 11. Через штуцер 18 с накидной гайкой 19 и сальником 20 подпоршневая полость 6 соединена с источни 50 ком 15 переменного давления, в котором.установлен управляющий элемент,например электропневмоклапан 21,с дренажным отверстием 22 и сменнойрасходной шайбой 23, В штуцере 1855 установлен герметичный электроразъем24, соединяющий концевые выключатели 2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпус выполнен подвижным относительно стейи.,отбираемой емкости,50 16 и 17 и скользящий электрический контакт 25 датчика состава пробы, примыкающий к штоку 8, с программно- регистрирующим блоком 26, Контакт 27 присоединен к корпусу 1, который является вторым электродом датчика состава пробы.Пробоотборное устройство работает следующим образом.В исходном положении клапаны 9 и 21 закрыты. При подготовке пробоотборного устройства к отбору пробы подается команда на открытие электропневмоклапана 21, в результате чего воздух из источника 15 переменного давления поступает в подпоршневую 15 полость б и перемещает поршень 5 влево вплоть до соприкосновения кольцевого буртика 11 штока с втулкой 13, изготовленной из злектроизоляционного материала и установленной в тор" це ограничителя 12 хода, При этом дренажное отверстие 22 электропневмоклапана 21 закрывается, Одновременйо с этим кольцевой буртик 11 замыкает . электроконтакт концевого выключателя 16, расположенного на внутренней поверхности ограничителя 12 хода около . втулки 13,что свидетельствует о готовности пробоотборного устройства к отбору пробы.. Отбор пробы осуществляется при З 0 подаче с программно-регистрирующего блока 26 команды на закрытие электропневмоклапана 21, Источник переменного давления перекрывается и воздух иэ подпоршневой полости б удаляется 35 через дренажное отверстие 22, где. ус-. тановлена сменная расходная шайба,.23, позволяющая при необходимости изме" нять скорость отбора пробы. Под действием возникающего перепада . . 40 давления дР = Ро - Рд, где Р, - давление отбираемой среды, Р - атмосферное давление, поршень 5 перемещается внутри корпуса 1 вплоть до соприкосновения клапана 9 с седлом 10, образуя при этом над-45 поршневую полость 7, заполненную отобранной пробой, В.результате пере-. мещения поршня кольцевой буртик .11, штока 8 размыкает электроконтакт концевого выключателя 16 и замыкает контакт концевого выключателя 17, после чего электрическая цепь прог-, раммно-регистрирующего блока 26 соединяется через скользящий кон.такт 25 со штоком 8, являющимся одним 55 иэ электродов датчика состава пробы, Другим электродом является корпус 1,к которому присоединен контакт 27 программно-регистрирующего блока 26, фиксация корпуса 1 относительно стенки емкости 2 после его перемещения для отбора проб из различных зон исследуемой емкости осуществляется при помощи цангового зажима 3. При посадке клапана 9 на седло 10,65 надпоршневая полость 7, заключенналмежду поршнем 5, корпусом 1 и клапаном 9, является измерительной зоной датчика состава отобранной пробы.В случае отбора двухфазной среды, состоящей из смеси неэлектропроводной жидкости и ее паров, датчик составапробы представляет собой конденсатор, электродами которого являются корпус 1 и шток 8, Йсли жз жидкая фаза отбираемой пробы является электропроводной, то. те же элементы конструкции можно использоватв как ре- зисторный датчик состава пробы.За базовый образец принято пробо,." отборное устройство типа ПУ, преД" назначенное для отбора проб растворов из аппаратов и емкостей с последующим прокачиванием проб через датчик анализатора и возвратом в емкость, с техническими данными ПУ: питание давлением 2-10 .атм, объеМ . пробы 150+50 мл, цикличность отбора 15 с, температура отбираемой. среды Оо и габаритными размерами: пневматический насос 2400 х 564 х 300 мм массой 28,5 кг, блок управления 1400.-564 х 370:мм массой 41,5 кг,По сравнению с базовым образцом предлагаемое устройство обладает меньшими габаритами и массой за счет совмещения отбора и анализа проб в надпоршневой.полости, меньшей цикличностью отбора. - порядка 1-1,5 с, вследствие автоматизации отбора и анализа пробы и возможностью регули-рования скорости отбора и объема пробы.В предлагаемом устройстве пробо-, отбориый элемент - .надпоршневая полость, ограниченная клапаном, поры- шем й корпусом, выполяет функции анализатора состава отобранной среды с последующим ее возвратом в емкость, что приводит к сокращению времени анализа, Предлагаемое автоматическое пробоотборное устройство для определения соотношения фаз в пробе выгодно отличается от известного ввиду того, что основные операции, сопут- . ствующие отбору и анализу пробы производятся автоматически, управление рабртой и измерения производятся дистанционно., что позволяет применять предлагаемое устройство на подвижных объектах и аппаратах с . агрессивными средствами и повышает безопасность эксплуатации, Благодаря устранению ручных операций и совмещению в одном устройстве функций анализа и отбора пробы цикличность работы устройства сокращена в 10 раз и обеспечивает минимальное время ана лиза, что является одним из основных качеств в пробоотборных устрой- . ствах, В предлагаемом устройстве можно регулировать скорость отбора проб, что позволяет использовать его8405/40 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Рауыская наб., д. 4/5.Зак илиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул, Проектная, 4 для определения состава среды за раэличные промежутки времени, объемотбираемой пробы может варьироваться эа счет изменения диаметра щтокапри сохранения остальных элементовустройства неизменными, поскольку 5корпус устройства можно передвигатьВтноситьльно стенки емкости, становится возможным отбор проб иэ различных зон емкости, конструкция,устройства обеспечивает полное удаление предыдущей пробы:иэ анализатора при проведении Последующегозамера, что повьваает достоверность получаемых реэульта"тов.