Устройство для отбора проб из газовой струи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1272152 91 1 Х 1/22 юсПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИг: РОБ ойствуможетышленвнтельО 7 б б 77 уу 11Ь) 7 Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРАИЗ ГАЗОВОЙ СТРУИ(57) Изобретение относится к устрдля отбора проб из газовой струи,быть использовано в химической иромности и позволяет повысить предста ность пробы. Устройство содержит корпус 1, конусные насадки 2, 3 и клапаны 4, 5, подпружиненные пружинами 6 и зафиксированные фиксаторами 7. Клапаны 4, 5 имеют проходные каналы, подпружиненные стопоры 9 н регуляторы 10 сечения проходных каналов. Между торцами корпуса 1 и насадками 2 и 3 размещены технологические кольца 11 с пазами 13 и опорно-натяжные кольца 12 с пазами, в которых закреплены направляющие сегменты 14 с расположенным в них гибким тросом 2. Внутри корпуса 1 размещена вставная камера 15, выполненная из сетчатого каркаса 16, покрытого сорбционно-фильтрующим материалом 1. 3 ил.Изобретение относится к области исследо.вания физических и химических свойств веществаа более конкретно к получениюобразцов для исследования, и может бытьиспользовано при изучении свойств и определении количества различных примесцых фракций, содержащихся в газовой струе.Цель изобретения - повышение представительности пробы,На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - запирающий элемент (клапан), вид сбоку; нафиг, 3 - схема устройства.Устройство содержит корпус 1, конусныенасадки 2 и 3, клапаны 4 и 5, подпружиненные пружинами 6 и зафиксированныефиксаторами 7. Клапаны 4 и 5 имеют также проходные каналы 8, подпружиненныестопоры 9 и регуляторы 10 сечения проходных кацалов 8. Между торцами корпуса1 и насадками 2 и 3 размещены технологические кольца 11 и опорно-натяжные кольца 12. Кольца 11 выполнены с пазами 13.Кольца 12 имеют пазы, в которых закреплены направляющие сегменты (ролики) 14.Внутри корпуса 1 размещена вставная камера 15, выполненная нз сетчатого каркаса16, покрытого сорбционно-фильтрующим материалом 17. Соосцо с камерой 15 расположена подвижная мембрана 18 с отверстием 19 и крепежным узлом 20, н которомукрепятся концы гибкого троса 21. Через рычаг 22 при помощи блока 23 корпус 1пробоотборника соединен шарнирно с несу.щей штангой 24, связанной также с рычагом22 натяжной пружиной 25 и с фиксатора.ми 7 положения клапанов 4 ц 5 гибкимисвязями 26. На несущей штанге 24 закреплены амортизатор 27 и фиксатор 28 начального положения рычага 22, соединенныес блоком 29 управления, а сама несущаяштанга размещена ца опорной стойке 30,Устройство работает следующим образом.Перед закреплением пробоотборника цаконце рычага 22 при помощи вспомогательной ручки клапаны 4 и 5 поочередноставятся в нормально открытое положение.Для этого ручку вставляют в насадку 2(или 5) и тянут клапаны наружу, сжимаяпружины 6. Фиксация клапанов 4 и 5 в нормально открытом положении обеспечиваетсяфиксаторами 7.По команде с блока 29 управления фик.сатор 28 (может быть выполнен, например,электромеханическим) отпускает рычаг 22,который в первой четверти своего движения под действием силы тяжести и натяжной пружины 25 начинает вращаться вокруг оси блока 23. Длина рычага 22,несущей штанги 24 и местоположение опор, ной стойки 30 выбираются так, чтобы присвоем движении по окружности корпус 1пробоотборника мог входить в заданнуюобласть газового потока. Для уменьшения 5 10 15 20 25 30 40 ,4 с 50 55 ударных нагрузок в качестве такой области выбирается периферийная область струи, Начиная от начальной стадии движения рычага 22 и до входа корпусас насадками 2 и 3 в газовый поток, воздухообмена внутри пробоотборника практически не происходит, несмотря ца открытые клапаны 4 и 5, так как в начальном положении мембрана 18 находится в крайнем полоке-нии А и фактически закрывает изнутри насадку 3. Переходу мембраны 18 в другое крайнее положение (положение Б) во время ждущего режима препятствует страховочная нить (не указана), выведенная наружу, которая, натягиваясь, освобождает мембрану после начала движения пробоотборника (ее второй конец жестко закрепляется ца несущей штанге 24).Во второй четверти движения пробоот. борцика его врагцение обусловлено продолжающимся действием натяжной пружины 25 и собственной инерции, а также напором струи. В тот момент, когда пробоотборник оказывается в струе, в насадке 2 образуется разрежение, а в насадке 3 - избыточное давление, так как скорость движения пробоотборника по окружности всегда много ниже скорости движения газового потока. Благодаря действию этой пары сил мембрана 18 перемещается из положения А в положение Б, а пробоотборник заполняется веществом газовой струи, входящим в него через кацалы 8 открытого клапана 5 насадки 3, Прк этом воздух из пробоотборника выходит через каналы 8 открытого клапана 4 насадки 2, Скорость перемещения мембраны 18 с тросом 21 можно отрегулировать (при прочих равных условиях) изменением входного сечеция проходных каналов 8 при помощи поворота регуляторов 10,При выходе пробоотборцика из струк гибкие связи 26 натягиваются, вырывают фиксаторы 7. Под действием пружины 6 клапаны 4 и 5 закрываются и подпружиненные стопоры 9 фиксируют трос 21, полностью прекращая движение мембраны 18, по полокению которой можцо судить о количестве вошедшего в пробоотборцкк вещества струи. За счет инерциальной силы пробоогборник выходит из струи, тормозится пружиной 25 и падаст на амортизатор 27. На этом цикл пробоотбора заканчивается.Пои необходимости ца опорной стойке 30 может быть размещено несколько пробоотборнкков, включающихся в работу от сигналов с блока управления, содержащего за-ранее составленну 1 о временную программу, Блок управления может содержать также тумблеры ручного управления запуском каждого пробоотборцика.После фиксации некоторого количества вещества газового потока в пробоотборнике ч асть газов диффундкрует в полость ка-. меры 15 через сорбциоцно-фильтрующий ма- териал 7. Как правило, продукты распа 127215210 15 20 формула изобретения 25 да радиоактивных благородных газов (РБГ), например, рубидийи цезий, хорошо сорбируются даже на аэрозольных фильтрах ФПП, не говоря уже об углесодержащих фильтрах, которые так же, как и ФПП совершенно не задерживают РБГ при нормальных условиях. Таким образом, продукты распада РБГ заведомо не могут самостоятельно попасть в камеру 15, если в качестве сорбционно-фильтрующего материала 17 используются углесодержащие материалы. В то же время РБГ свободно диффундируют через материал 17 в полость камеры 15, распадаются там, образуя дочерние радионуклиды, которые не могут выйти из камеры 15, сорбируясь на ее внутренних поверхностях (материал 17). Сорбционнофильтрующий материал может быть выполнен многослойным. Слои могут быть или однородными, или с различным составом сорбента и располагаться в любом сочетании в зависимости от решаемых задач. По коли чествам, например, цезияна внутреннем и внешнем слоях материала 17 можно судить о количествах цезияи его материнского изотопа ксенона, пришедших в пробоотборник независимо. В то же время различные газообразные продукты имеют различные коэффициенты диффузии. Поэтому по прошествии одного и того же времени от момента пробоотбора до момента разделки пробоотборника распределение различных изотопов по сорбционио-фильтрующим слоям будет различным, что при наличии соответствующих градуировочных кривых дает дополнительную информацию о физико-химических свойствах анализируемых продуктов делении.Устройство снабжено двумя съемными штуцерами для извлечения газа из пробоотборника на анализ. Анализируются также сорбциоино-фильтрующий материал 17 и мембрака 18,Конструкция предлагаемого устройства выполнена полностью разборной. Наличие ,опорно-натяжных колец 12 и технологических колец 11 позволяет свободно вставлять трос 21 с мембраной и производить необходимую степень натяжения троса.Ввод пробоотборника в поток по направлению вектора скорости газового потока помогает избежать ударных нагрузок.Конструкция устройства обеспечивает получение проб с менее искаженным соста 30 35 40 45 вом по газоаэрозольным примесям благо, даря меньшему искажению линий тока газового потока.Устройство позволяет отобрать произволь. ный (в пределах объема пробоотборника), но всегда известный объем вещества из газового потока. Оно обеспечивает анализ как газообразных, так и аэрозольных примесных фракций, попавших в герметизируемый объем пробоотборника.Применение предлагаемого устройства расширяет возможности анализа газовой струи, позволяя получить информацию о концентрации материнских и дочерних радионуклидов в газовой струе на момент пробоотбора. Устройство в совокупности с известными методами определения коэффициента разбавления вещества струи атмосферным воздухом поможет также определять; например, абсолютное количество радионуклидов, содержащихся в газовом потоке, если известна объемная скорость газового потока и объем отобранной иэ него пробы. Устройство для отбора проб из газовой струи, содержащее корпус, запирающие элементы с фиксаторами, отдичающееся тем, что, с целью повышения представительности пробы, оно снабжено расположенной внутри корпуса камерой, выполненной в виде сетчатого каркаса с размещенным иа нем сорбциоино-фильтрующим материалам, расположенной е камере мембраной, выполненной с отверстием, размещенным на расстоянии от ее оси, и установленной. с возможностью перемещения вдоль камеры, размещенным в отверстии мембраны гибким тросом, коицы которого закреплены с двух сторон мембраны на расстоянии от ее осн симметрично отверстию, корпус снабжен расположенными с его торцов конус- ными насадками, размещенными между торцами и насадками и установленными концентрично технологическими кольцами с пазами и опорно-натяжными кольцами с пазами, в которых размещены направляющие сегменты с расположенным в них гибким тросом, запирающие элементы установлены в насадках и выполнены в виде подпружиненных клапанов с проходными каналами, снабженных подпружиненными стопорами и регуляторами сечения проходных каналов.Редактор Н. ТупицаЗа к аз 6329/39В С. Горяиноваес КорректорПодписноео комитета СССРй и открытийаушская наб д. 4/город, ул. Проектиа