Устройство для отбора и подготовки проб жидкости

)5 6 01 М 1/10 ЕТЕНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОР научно- кого иньство СССР/18, 1/10, 1988,ОТБОРА И ПОДГО оиствам готовки ет быть тройст- вещест- ллургинности, редствиГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Уральский филиал Всесоюзногоисследовательского и конструкторсститута "Цветметавтоматика"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯТОВКИ ПРОБ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к устрдля автоматического отбора и подпроб жидкости для анализа и можиспользовано в автоматических усвах для определения концентрацийва в растворах химической, метаческой и других отраслях промышлеУстройство позволяет получать и тельные микропробы анализируемой жидкости в условиях вибрации и гидроудара, Устройство содержит патрубок 1 ввода жидкости, емкость 2 с патрубком 3 перелива и патрубком 4 слива жидкости. Патоубок 4 присоединен сильфоном 5 с распределительной трубкой 6, на нижнем конце которой установлен капилляр 7. Диаметр капилляра бк выбран из условий: бк1/61, б -1/100;, где 1 - длина капилляра; От - диаметр распределительной трубки. Распределительная трубка 7 через тягу 8 соединена с исполнительным мехачизмом 9, подключенным к импульсному командному устройству 10, Исполнительный механизм 9 обеспечивает колебательное движение распределительной трубки 6. Под распределительной трубкой б установлены камера 11 отбора проб и камера 12 слива жидкости, между которыми расположен пробоотсекатель 13. 1 ил,Изобретение относится к устройствамдля автоматического отбора и подготовкипроб жидкости для анализа и может бытьиспользовано в автоматических устройстаах для определения концентрации вещества в растворах химической, металлургической, медицинской и других отрасляхпромышленности.Известен способ и аппарат для отборавоспроизводимых проб жидкости малогообъема, где предлагается полуавтоматиче ский способ приготовления проб жидкости,суспензий и прочих жидких сред, Устройство содержит продолговатый приемник в виде пробирки, трубку меньшего диаметра посравнению с диаметром пробирки, причемнижний конец трубки закрыт, и устройствовсасывания или опорожнения,Недостатком устройства является низкая представительность пробы иэ-за отсутствия постоянного протока жидкости.Наиболее близким к предлагаемому устройству является делитель пульповыхпроб, который содержит патрубок вводапульпы, снабженный распределительной, трубкой с тягой, соединенный с исполни; тельным механизмом, обеспечивающим колебательное движение распределительнойтрубки, импульсное командное устройствои пробоотсекатель, расположенный междукамерами отбора и слива остатка пульпы.Исполнительный механизм выполнен в виде электромагнита с подвижным сердечником, катушка которого подключена квыходам импульсного командного устройства. Выходы камер отбора пробы и сливаостатка пульпы выполнены в форме верти. кально усеченного конуса.Известное устройство предназначенодля отбора и подготовки проб большогообъема и не может быть использовано дляотбора микропроб высокой представительности из-за отсутствия постоянногопротока жидкости. Кроме того, делительпроб не рассчитан на работу в условияхповышенной вибрации и гидроударов жидкости вследствие отсутствия демпфирующей емкости,Целью изобретения является обеспечение воэможности отбора микропроб и повышение их представительности в условияхвибрации и гидроударов.Устройство для отбора и подготовкипроб жидкости, содержащее патрубок ввода жидкости, распределительную трубку стягой, соединенной с исполнительным механизмом, импульсное командное устройство, камеры отбора пробы и слива жидкости,между которыми установлен пробоотсекатель, дополнительно содержит емкость с пе 5 10 15 дозирующих устройствах. Известна также 20 25 30 35 40 45 50 55 реливным патрубкам и патрубком слива, распределительная трубка снабжена расположенным на ее конце капилляром, диаметр которого выбран иэ условийО 1;1бк От,где 1 - длина капилляра;От - диаметр распределительной трубки, причем патрубок слива соединен гибкой связью с верхним концом распределительной трубки.Известно использование гибких соединений, например с помощью сильфана, в применение емкости с переливным и сливным патрубками и наличие капиллярного канала-мернйка в микродозаторе жидкости,Наличие признака, относящегося к соотношению величин диаметра капилляра, его длины и диаметра распределительной трубки, и совокупности известных признаков позволяет получить положительный эффект, состоящий в обеспечении возможности отбора микропроб жидкости и повышении их представительности в условиях вибрации и гидроудара жидкости,Использование в устройстве емкости с переливным патрубком и патрубком слива обеспечивает постоянное протекание исследуемой жидкости через пробаотборные элементы, являясь демпфирующей емкостью в условиях гидроудара и вибрации жидкости, повышая тем самым представительность отбираемой пробы.Применение капилляра с предлагаемым соотношением его длины, диаметра и диаметра распределительной трубки, на которой установлен капилляр, позволяет осуществлять отбор микропроб от 0,1 мл и выше в условиях вибрации и гидроудара, надежно формируя струю при переносе распределительной трубки из камеры слива жидкости в камеру отбора пробы. Гибкая связь патрубка слива с верхним концом распределительной трубки способствует рабате устройства в условиях вибрации,На чертеже представлено устройство для отбора и подготовки проб жидкости,Устройство содержит патрубак 1 ввода жидкости, емкость 2 с патрубками перелива 3 и слива 4 жидкости. Патрубок 4 соединен гибкой связью, в частности сильфоном 5, с распределительной трубкой 6, на нижнем конце которой установлен капилляр 7. Диаметр капилляра б выбран из условийб- 1;1611- О,10где 1 - длина капилляра:О - диаметр распределительной трубки.Распределительная трубка 6 через тягу 8 соединена с исполнительным механизмом 9, подключенным к импульсному командному устройству 10, Исполнительный механизм 9 обеспечивает колебательное движение распределительной трубки 6 и может быть выполнен по любой из известных схем, например в виде электромагнита с подвижным сердечником, Импульсное командное устройство 10 также может быть выполнено по одной из известных схем. Под распределительной трубкой 6 установлены камеры отбора проб 11 и слива жидкости 12, между которыми расположен пробоотсекатель 13.Устройство для отбора и подготовки проб жидкости работает следующим образом.Жидкость через патрубок 11 ввода поступает избыточным потоком в емкость 2. Часть потока сливается в переливной патрубок 3, формируя постоянство уровня жидкости в емкости 2, что предотвращает влияние вибрации гидроударов жидкости и обеспечивает представительность пробы. Другая часть потока непрерывно проходит по сливному патрубку 4 через сильфон 5, поступает в распределительную трубку 6 и через капилляр 7 сливается в камеру 12 слива, что обеспечивает постоянство обмена жидкости в потоке и представительность пробы. Импульсное командное устройство 10 формирует команду определенной длительности во времени, по которой исполнительный механизм 9 через тягу 8 приводит распределительную трубку 6 в колебательное движение. Распределительная трубка 6 за счет тяги 8 и сильфона 5 перемещается и струя жидкости чрез капилляр 7 попадает в камеру 11 отбора пробы. По окончании команды распределительнаятрубка 6 возвращается на место.Жидкость, проходящая через капилляр 7, должна быть сформирована в струю и совершенно сжата, чтобы при переходе из одного положения в другое струя была устойчива и не ломалась.Для этого должно выполняться уравнение0 =,и У 29 Н,4где 0 - обьем подаваемой жидкости;р - коэффициент расхода; А - диаметр капилляра;9 - ускорение,Н - высота столба жидкости.Коэффициент расхода жидкости и эа висит от коэффициентов сжатия струи гигидравлического сопротивления жидкости р/4 =б 1 10 1+ -ф Коэффициент сжатия е можег удовлетворять условию, когда диаметр капилляра1выбран из сотношения д10 От, где Одиаметр распределительной трубки, а коэффициент гидравлического сопротивления1о, - когда диаметр капилляра б 5 - 1 где620 1 - длина капилляра при общем коэффициенте расхода жидкости,и = 0,46,Предлагаемое устройство испытано влабораторных условиях. При диаметре капилля оа д = 0,5 мм, длине 1 = 3 мм, диамет 25 ре распределительной трубки От = 5 мм,высоте столба жидкости 250 мм и коэффициенте расхода 0,46 за 1 с отбирается пробы0,2 мл жидкости,При отклонении размеров от указанных30 струя не сжимается и при переходе черезпробоотсекатель ломается и пробоотборане происходит.В результате испытаний установлена надежная работа устройства как по предста 35 витьельности пробы, так и точности отборамикропроб. Оно может работать в условияхвибрации и гидроударов за счет избыткапереливаемой жидкости. Постоянствоуровня и устойчивость струи обеспечива 40 ет представительность пробы и точностьотбираемой пробы. Гибкая связь способствует работе устройства в условиях вибрации.Использование устройства обеспечи 45 вает возможность проведения количественного анализа высококонцентрированныхрастворов на содержание компонентов засчет соблюдения гидродинамических параметров устройства и устойчивости струи. Ус 50 тройство работает надежно в случае нестабильной подачи жидкости (гидроудар), чтопозволяет испольэовать его в системах ссамоподачей жидкости, а также может надежно работать в цеховых условиях благо 55 даря устойчивости к вибрации,Формула изобретения Устройство для отбора и подготовкипроб жидкости, включающее па 1 рубок вводажидкости, распределительную трубку с т.Техред М,Моргентал Корректор Э, Слиган Редактор И. Шулла Заказ 4462 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобоетениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 гой, соединенной с исполнительным механизмом, импульсное командное устройство, камеры отбора пробы и слива жидкости, между которыми установлен пробоотсекэтель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью обеспечения возможности отбора микро- ,проб и повышения их представительности в условиях вибрации и гидроударов, устройство снабжено емкостью с переливным и ,сливным патрубками, распределительная трубка снабжена капилляром, установленным на ее конце, причем патрубок слива соединен гибкой связью с верхним концомраспределительной трубки, а диаметр капилляра и его длина определяется из условий5г- :161ОЕ - - От,10где дк - диаметр капилляра;10 1 - длина капилляра;От - диаметр распределительной трубки,