2106614 - Способ отбора проб газов на контрольную трубку, устройство для отбора проб газов на контрольную трубку и его варианты

Способ отбора проб газов на контрольную трубку, устройство для отбора проб газов на контрольную трубку и его варианты

Реферат

Использование: для отбора проб газов и воздуха при контроле в них содержания влаги, кислорода, азота, водорода, гелия, окиси углерода, двуокиси углерода и других газов, паров и примесей. Сущность изобретения: в способе отбора проб газов на контрольную трубку, например индикаторную, осуществляют обдув и отламывание входного конца или обоих концов ампулизированной контрольной трубки в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры пробоотборного устройства и подвод анализируемого газа. Устройство содержит измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой. Устройство имеет запорно-регулирующую арматуру, измеритель расхода газа и размещенный в корпусе измерительной камеры цилиндр с отверстием и жестко соединенный с ним рычаг. Цилиндр уплотнен относительно корпуса кольцевыми уплотнениями. Полость измерительной камеры перед ниппелем снабжена дополнительным продувочным каналом и запорным элементом. В другом варианте исполнения устройства оно снабжено цилиндром с отверстием, размещенным в отверстии ниппеля, уплотненным кольцевым уплотнением и расположенным перпендикулярно оси контрольной трубки. В корпусе измерительной камеры выполнен паз для установки ниппеля с ампулизированной контрольной трубкой и цилиндром с рычагом. В другом варианте исполнения устройства цилиндр с отверстием соединен со штоком, размещен в корпусе измерительной камеры с возможностью осевого перемещения. Шток выполнен с лысками. К корпусу измерительной камеры прикреплен упор с пазом. 5 с. и 6 з.п.ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к технике отбора проб газов и воздуха при контроле в них содержания влаги, кислорода, азота, водорода, гелия, окиси углерода, двуокиси углерода и других газов, паров и примесей преимущественно линейно-колористическим методом с использованием ампулизированных индикаторных трубок.

Требования к промышленной чистоте газов, газообразных сред и сжатого воздуха по составу, содержанию и контролю посторонних примесей установлены стандартами ГОСТ Р 50555-93 "Классы чистоты газов", ГОСТ 17433-80 "Сжатый воздух. Классы загрязненности" и др. Отсутствие в них рекомендаций по применению средств контроля примесей в газах и в особенности при высоких давлениях для широкого промышленного использования подтверждает особую актуальность данного направления разработок.

Известен способ отбора проб воздуха и газов на контрольную ампулизированную трубку - газовую детекторную трубку, заполненную химическим сорбентным материалом, при определении малых концентраций загрязнений в воздухе или в других газах. Способ включает отламывание концов ампулизированной детекторной трубки в суживающихся шейных местах, установку вскрытой трубки в устройство для отбора пробы газов, подвод и пропускание через нее анализируемого газа [1].

Недостатком известного способа является низкая точность контроля из-за попадания внутрь трубки в процессе отламывания ее концов и установки в измерительную камеру устройства для отбора пробы влаги, газов, паров и примесей из окружающего воздуха рабочей зоны.

Известен способ измерения концентраций загрязнений в сжатом воздухе путем отбора проб воздуха на контрольную ампулизированную трубку, заполненную материалами, реагирующими на присутствие определяемых загрязнений. Перед использованием концы трубки отбиваются и вскрытая трубка устанавливается в простое в эксплуатации и не требующее специальной подготовки обслуживающего персонала пробоотборное устройство, в измерительную камеру которого подводят анализируемый газ и пропускают через трубку [2].

Недостатком данного способа также является низкая точность контроля из-за попадания внутрь трубки в процессе отламывания ее концов и установки в измерительную камеру устройств для отбора пробы влаги, газов, паров и примесей из окружающего воздуха рабочей зоны.

Известен также контрольно-измерительный прибор "Aerotest Kit", предназначенный для контроля сжатого воздуха на содержание водяного пара, окиси углерода, двуокиси углерода и примесей масла с применением индикаторных трубок разового действия [3].

Способ отбора проб воздуха на индикаторную ампулизированную трубу, реализованный в этом приборе, включает отламывание концов индикаторной трубки с обдувом потоком воздуха, установку в устройство для отбора пробы воздуха и подвод анализируемого воздуха.

Контроль примесей в сжатом воздухе производят на соответствие требованиям стандарта к сжатому воздуху из компрессоров и баллонов, используемых для дыхания в глубоководном оборудовании. С помощью этого способа обеспечивают более представительный отбор проб газов на контрольную индикаторную трубку и более высокую точность контроля по сравнению с другими известными способами.

Способ осуществляют прибором, представляющим собой устройство для отбора пробы воздуха, включающее входной штуцер с переходником, запорно-регулирующую арматуру, измерительную камеру с ниппелем с выходом и выходным каналами и присоединенной к нему с помощью упругого уплотнительного элемента контрольной трубкой и измеритель расхода газа.

Перед проведением анализа сначала отламывают выходной конец ампулизированной контрольной трубки, а затем при обдуве потоком воздуха - входной конец. Указанные способ и устройство приняты в качестве прототипа.

Недостатком этого способа и соответствующего ему устройства является, как и в предыдущих случаях, недостаточная точность контроля из-за возможности попадания внутрь контрольной трубки в процессе отламывания ее концов даже при обдуве потоком воздуха и установки в измерительную камеру пробоотборного устройства мешающих примесей из окружающего воздуха рабочей зоны.

Так, например, индикаторные трубки фирмы "Drager" предназначены для контроля микроконцентраций влаги в сжатом воздуха до 2 мг/м³ (-70^oC точки росы). Если при отламывании концов трубки и установке ее в измерительную камеру будет иметь место контакт с сухим воздухом рабочей зоны (80% относительной влажности воздуха при температуре 20^oC или плюс 16,5^oC точки росы, что соответствует содержанию влаги в воздухе 14 300 мг/м³), то попадание в трубу даже чрезвычайно малого количества влаги из окружающего воздуха способно в значительной мере исказить результаты измерения.

Задачей изобретения является повышение представительности отбора проб газов и точности контроля содержащихся в них примесей.

Требуемый технической результат достигается тем, что в способе отбора проб газов на контрольную трубку, например индикаторную, включающем обдув ампулизированной контрольной трубки и отламывание ее концов, установку в устройство для отбора пробы газов, подвод анализируемого газа, обдув и отламывание входного конца или обоих концов ампулизированной контрольной трубки и отламывание ее концов, установку в устройство для отбора пробы газов, подвод анализируемого газа, обдув и отламывание входного конца или обоих концов ампулизированной контрольной трубки производят в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры пробоотборного устройства.

В этом случае все мешающие примеси из окружающего воздуха устраняются из измерительной камеры при продувке, а вскрытие контрольной трубки осуществляют в анализируемой среде.

Для осуществления этого способа отбора проб газов предложено устройство, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующую арматуру и измеритель расхода газа, снабженное размещенным в корпусе измерительной камеры цилиндром с отверстием и жестко соединенным с ним рычагом, причем цилиндр уплотнен относительно корпуса кольцевыми уплотнениями, а полость измерительной камеры перед ниппелем снабжена дополнительным продувочным каналом и запорным элементом.

При этом цилиндр может быть размещен эксцентрично оси измерительной камеры, а выполненное в нем отверстие соосно с ампулизированной контрольной трубкой, причем измерительная камера имеет радиальный паз для поворота соединенного с цилиндром рычага.

Кроме того, по первому варианту устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входными и выходными штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующую арматуру и измеритель расхода газа, снабжено цилиндром с отверстием и жестко соединенным с ним рычагом, размещенным в корпусе измерительной камеры, полость которой перед ниппелем снабжена дополнительным продувочным каналом и запорным элементом, а также соединенным с рычагом цилиндром с отверстием, размещенным и уплотненным кольцевым уплотнением в отверстии ниппеля и расположенным перпендикулярно оси контрольной трубки, при этом в корпусе измерительной камеры выполнен паз для установки ниппеля с ампулизированной контрольной трубкой и цилиндром с рычагом.

Рычаги, жестко соединенные с цилиндрами, могут быть соединены между собой тягой.

Также цилиндр может быть снабжен колпачком и размещен в ниппеле эксцентрично его оси, уплотнен относительно него и закреплен кольцом, отверстие в цилиндре выполнено соосно с ампулизированной контрольной трубкой, причем в ниппеле выполнен продольный паз, а в корпусе измерительной камеры - Г-образный паз.

По второму варианту устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующую арматуру и измеритель расхода газа, снабжено соединенным со штоком цилиндром с отверстием, размещенным в корпусе измерительной камеры, с возможностью осевого перемещения и уплотненным относительно корпуса кольцевыми уплотнениями, причем шток выполнен с лысками, а к корпусу измерительной камеры прикреплен упор с пазом.

По третьем варианту устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующую арматуру и измеритель расхода газа, снабжено соединенным со штоком цилиндром с отверстием, размещенным в корпусе измерительной камеры с возможностью осевого перемещения и уплотненным относительно корпуса кольцевыми уплотнениями в отверстии ниппеля с возможностью осевого перемещения, причем в корпусе измерительной камеры выполнен паз, шток выполнен с лысками, а к корпусу измерительной камеры прикреплен упор с пазом.

Отверстия в размещенных эксцентрично оси цилиндрах и цилиндрах с возможностью осевого перемещения выполнены под углом к оси контрольной трубки, или в отверстиях цилиндров могут быть выполнены упорные кромки.

В конструкции всех вариантов устройства дополнительный продувочный канал подключен к выходному каналу измерительной камеры.

На фиг. 1 показан общий вид прибора; на фиг. 2 - пробоотборное устройство; на фиг. 3 - вид А входной части измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б входной части измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 2 (входной конец контрольной трубки отломлен); на фиг. 5 - сечение входной части измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 2 (входной конец контрольной трубки отломлен, поворотный цилиндр в рабочем положении); на фиг. 6 - общий вид измерительной камеры пробоотборного устройства (первый вариант); на фиг. 7 - пробоотборное устройство (первый вариант); на фиг. 8 - сечение В-В измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 7; на фиг. 9 - сечение Г-Г измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 7; на фиг. 10 - пробоотборное устройство с эксцентричным расположением поворотных цилиндров в измерительной камере; на фиг. 11 - вид Д входной части измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 10; на фиг. 12 - вид Е выходной части измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 10; на фиг. 13 - сечение Ж-Ж измерительной камеры пробоотборного устройства фиг. 10; на фиг. 14 - поворотный цилиндр с отверстием, выполненным под углом к оси трубки; на фиг. 15 - поворотный цилиндр фиг. 14 повернут (конец контрольной трубки отломан); на фиг. 16 - поворотный цилиндр с упорной кромкой в отверстии; на фиг. 17 - поворотный цилиндр фиг. 16 повернут (конец контрольной трубки отломан); на фиг. 18 - пробоотборное устройство (второй и третий варианты).

Прибор состоит из кожуха 1 (фиг. 1) с основанием 2, закрытого боковыми панелями 3, на одной из которых нанесены надписи, определяющие порядок работы при проведении анализа.

Подвод анализируемого газа от газовой сети осуществляют через штуцер 4. Внутри прибора установлены запорный вентиль впуска 5, измерительная камера 6, регулируемый дроссель 7, запорно-регулирующие вентили продувки 8 выпуска 9 и измеритель расхода газа - ротаметр 10; на выходе ротаметра установлен штуцер 11 для подсоединения дренажной линии. Элементы газовой схемы 4-10 соединены в приборе трубопроводами.

В кожухе 1 за ротаметром 10 установлен экран 12 с отражающим покрытием для подсветки шкалы ротаметра, а на боковой панели 3 выполнен паз 13 для поворота рычага 14, соединенного с измерительной камерой 6.

Измерительная камера 6 состоит (фиг. 2) из цилиндрического корпуса 15, ниппеля 16 с контрольной трубкой 17 и крышки 18. В корпусе 15 выполнены осевое отверстие 19 для установки ниппеля 16, на входную часть которого насажена втулка 20 из упругого материала, в нее плотно вставляется сменная контрольная трубка 17, а также входной штуцер 21 с каналом впуска 22 и выходной штуцер 23 с каналом выпуска 24 газа.

В ниппеле 16 выполнен упорный бурт 25 и установлен выдвижной вытаскиватель 26, который для уменьшения габаритов входит в гнездо 27 ниппеля и зафиксирован от выпадения штифтом 28. Для герметизации полости высокого давления измерительной камеры 6 в ниппеле 16 выполнены кольцевые каналы 29, в которых установлены резиновые уплотнительные кольца 30.

Выпуск анализируемого газа происходит через канал 31 в ниппеле 16, выходное отверстие канала 32 расположено между уплотнительными кольцами 30 на уровне канала выпуска 24 и выходного штуцера 23 корпуса 15. Для выхода газа и предохранения кольца 30 от среза при установке ниппеля 16 на посадочной поверхности корпуса 15 на уровне отверстия 32 выпускного канала выполнена канавка 33 со скругленными краями.

Со стороны входного штуцера 21 в корпуса 15 измерительной камеры размещен поворотный цилиндр 34 с отверстием 35 и жестко соединенным с ним рычагом 14, причем цилиндр 34 уплотнен относительно корпуса 15 резиновыми уплотнительными кольцами 36, установленными в кольцевых канавках 37. Полость 19 измерительной камеры снабжена дополнительным продувочным каналом 38 и запорно-регулирующим вентилем 8, подключенным к выходному каналу 24 измерительной камеры.

Контрольная трубка представляет собой цилиндрический ампулизированный корпус, заполненный слоем наполнителя, задерживащего определяемый компонент. В трубке могут быть дополнительные слои наполнителя для удаления из анализируемого газа примесей, мешающих определению основного компонента. Концентрацию измеряемого компонента (мг/м³) определяют отношением массы поглощенного в контрольной трубке вещества (мг) к объему пропущенной через нее пробы газа (м³).

К разряду контрольных трубок относится, в частности, линейно-колористическая индикаторная трубка, представляющая собой ампулизированную трубку из прозрачного материала, например силикатного стекла, заполненную слоем индикаторного порошка. Индикаторный порошок закреплен в трубке с помощью мелкоячеистой сетки или тампонов из стекловолокна. Индикаторный порошок состоит из зерен адсорбента (носителя), на поверхности которого закреплен слой реагента (индикатора), изменяющего в результате цветовой реакции свою окраску при взаимодействии с анализируемым компонентом газовой смеси (влаги, кислорода, окиси и двуокиси углерода и др.). При анализе трубку надрезают, вскрывают и пропускают через нее определенный объем анализируемого газа.

Об измеряемой концентрации судят по длине изменившего окраску слоя индикаторного порошка в результате цветовой реакции. Чувствительность анализа и индикационный эффект повышают за счет дополнительного применения ампульного патрона с растворителем.

В качестве примера реализации предлагаемого способа и устройства для его осуществления рассмотрим случай определения влаги в газах. Для этого поступают следующим образом: вскрытую со стороны входного конца индикаторную трубку 17 устанавливают с помощью втулки 20 во входном канале ниппеля 16, ниппель 16 с индикаторной трубкой 17 устанавливают в отверстие 19 корпуса 15 измерительной камеры и поднимают через вытаскиватель 26 крышкой 18.

При открытии запорного вентиля впуска 5 анализируемый газ попадает в измерительную камеру, затем открывают запорно-регулирующий вентиль 8 и полость измерительной камеры продувают через дополнительный продувочный канал 38, кольцевую канавку 33, канал 32 ниппеля, выходной канал 24, дроссель 7, вентиль 9 и ротаметр 10 до полного удаления влаги из полости измерительной камеры. После продувки вентили 5, 8, 9 закрывают и поворотом цилиндра 34 за рычаг 14 (фиг. 3, 4) отламывают входной конец ампулизированной индикаторной трубки 17. Затем рычагом 14 приводят цилиндр 34 в исходное положение (фиг. 5).

Снова открывают вентиль 4 и через индикаторную трубку 17 пропускают анализируемый газ, не содержащий мешающих паров влаги, которые были удалены при продувке.

Далее газ проходит через каналы 31, 32, 24, регулируемый дроссель 7, ограничивающий максимальный расход газа через пробоотборное устройство, и поступает в запорно-регулирующий вентиль 9, с помощью которого по ротаметру 10 устанавливают требуемый расход газа.

В процессе пропускания газа через индикаторную трубку 17 содержащиеся в газе примеси масла поглощаются наполнителем. При этом в результате цветовой реакции происходит окрашивание наполнителя по длине трубки в зависимости от концентрации влаги и времени продувки.

Через установленное время запорным вентилем 5 перекрывают подачу газа и при падении поплавка ротаметра 10 отвинчивают крышку 18 измерительной камеры, извлекают ниппель 16 и отсоединяют индикаторную трубку 17. При этом действием собственного веса из корпуса измерительной камеры выпадает отломленный конец индикаторной трубки.

Для определения концентрации влаги границу начала наполнителя индикаторной трубки совмещают с нулевым делением шкалы. Значение концентраций влаги в газе в мг/м³ определяют сравнением длины окрашенного слоя наполнителя индикаторной трубки со шкалой.

Контроль содержания в газах других примесей осуществляют аналогичным образом.

Так как обдув входного конца ампулизированной контрольной трубки производят в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры, все мешающие примеси из окружающего воздуха рабочей зоны устраняются в процессе продувки. Поскольку отламывание входного конца индикаторной трубки осуществляют в анализируемой среде, предложенные способ и устройство обеспечивают повышение представительности отбора проб газов и точности контроля содержащихся в них примесей.

Обдув и отламывание обоих концов ампулизированной индикаторной трубки 17 в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры производят в пробоотборном устройстве, первый вариант конструкции которого представлен на фиг. 6 и 7.

Пробоотборное устройство содержит штуцер 4, запорный вентиль впуска в измерительную камеру 6, регулируемый дроссель 7, запорно-регулирующие вентили продувки 8 и выпуска 9, ротаметр 10 и штуцер 11.

Измерительная камера 6 состоит из цилиндрического корпуса 15, ниппеля 16 с контрольной трубкой 17 и крышки 18. В корпусе 15 выполнены осевое отверстие 19 для установки ниппеля 16, на входную часть которого насажена втулка 20 из упругого материала - в нее плотно вставляется сменная контрольная трубка 17, а также входной штуцер 21 с каналом впуска 22 и выходной штуцер 23 с каналом выпуска 24 газа. В ниппеле 16 выполнен упорный бурт 25 и установлен выдвижной вытаскиватель 26, который входит в гнездо 27 и зафиксирован штифтом 28. Кроме того, в ниппеле 16 выполнены кольцевые канавки 29, в которых установлены резиновые уплотнительные кольца 30 и канал 31. Выходное отверстие канала 32 расположено в ниппеле между уплотнительными кольцами 30. На посадочной поверхности корпуса 15 на уровне отверстия 32 выпускного канала выполнена канавка 33.

Со стороны входного штуцера 21 в корпусе 15 размещен поворотный цилиндр 34 с отверстием 35 и жестко соединенным с ним рычагом 14, причем цилиндр 34 уплотнен относительно корпуса 15 резиновыми уплотнительными кольцами 36, установленными в кольцевых канавках 37.

Полость 19 измерительной камеры снабжена дополнительным продувочным каналом 38 и запорно-регулирующим вентилем 8, подключенным к выходному каналу 24 измерительной камеры.

Данный вариант конструкции отличается тем, что в ниппеле 16 выполнено отверстие 39, расположенное перпендикулярно оси ампулизированной индикаторной трубки 17, в котором размещен цилиндр 40 с отверстием 41, соединенный с рычагом 42. Цилиндр 40 уплотнен относительно отверстия 39 ниппеля 16 резиновыми уплотнительными кольцами 43, установленными в канавках 44. В корпусе 15 измерительной камеры выполнен паз 45 для установки ниппеля 16 с ампулизированной контрольной трубкой 17 и цилиндром 40 с рычагом 42.

Тупиковая часть 46 входного канала 31 ниппеля 16 выполнена расширенной для размещения отломанного выходного конца ампулизированной индикаторной трубки 17 (фиг. 8, 9).

В процессе продувки полости 19 измерительной камеры обдувается как входной конец ампулизированной индикаторной трубки 17, так и ее выходной конец. При этом анализируемый газ через дополнительный продувочный канал 38 и запорно-регулирующий вентиль 8 проходит через кольцевую канавку 33, выходной канал 32 ниппеля 16, ополаскивает входной канал 31 и выходной конец ампулизированной индикаторной трубки 17 в тупиковой части 46 входного канала и через выходной канал 24 и штуцер 23 выходит из измерительной камеры.

После продувки вентили 5, 8, 9 закрывают и поворотом цилиндра 34 за рычаг 14 отламывают входной конец ампулизированной индикаторной трубки 17. Затем рычагом 14 приводят цилиндр 34 в исходное положение. После этого поворотом цилиндра 40 за рычаг 42 отламывают выходной конец ампулизированной индикаторной трубки 17 и приводят цилиндр 40 рычагом 42 в исходное положение.

При закрытом вентиле 8 через вскрытую индикаторную трубку пропускают анализируемый газ и по шкале определяют концентрацию искомого вещества.

Рычаги 14 и 42 могут быть соединены тягой, при этом отламывание концов ампулизированной индикаторной трубки производят одновременно поворотом одного рычага (на фиг. 6 соединение рычагов тягой показано пунктиром).

Наряду с повышением представительности отбора проб газов и точности контроля содержащихся в них примесей способа и устройства при обдуве и отламывании входного конца ампулизированной индикаторной трубки в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры пробоотборного устройства обдув и отламывание выходного конца таким же образом устраняют возможность проникновения мешающих примесей в выходной конец вскрытой индикаторной трубки и дополнительно повышают точность контроля.

На фиг. 10-13 показана конструкция измерительной камеры пробоотборного устройства, в которой поворотный цилиндр 34 размещен во входной части корпуса 45 эксцентрично оси измерительной камеры, а выполненное в нем отверстие 35 соосно с ампулизированной индикаторной трубкой 17. Цилиндр 34 уплотнен относительно корпуса 15 уплотнительными резиновыми кольцами 36, установленными в кольцевых канавках 37. В корпусе 15 измерительной камеры выполнен радиальный паз 47 для поворота соединенного с цилиндром 34 рычага 14.

Также на фиг. 10-13 показано размещение цилиндра 40 с отверстием 41, снабженного колпачком 48, в ниппеле 16 эксцентрично его оси. Цилиндр 40 уплотнен относительно ниппеля 16 уплотнительным резиновым кольцом 43, установленным в кольцевой канавке 44, и закреплен фиксирующим кольцом 49. К ниппелю 16 прикреплена втулка 50 с гнездом 27 для установки вытаскивателя 26.

В корпусе 15 измерительной камеры выполнен Г-образный паз 51 для установки ниппеля 16 с ампулизированной контрольной трубкой 17, а также для поворота цилиндра 40 рычагом 42. В ниппеле 16 выполнен продольный паз 52 для монтажа цилиндра 40 с рычагом 42.

При проведении анализа на содержание примесей в газе после продувки полости 19 измерительной камеры и ампулизированной индикаторной трубки 17 поворотом рычага 14 в пазу 47, а также рычага 42 в пазу 51 поворачивают в корпусе 15 измерительной камеры цилиндры 34 и 40. Поскольку цилиндры 34 и 40 размещены в корпусе 15 и в ниппеле 16 эксцентрично оси измерительной камеры и ниппеля, то смещение отверстий 35 и 41 с эксцентриситетом (фиг. 13) приводит к отламыванию входного и выходного конца ампулизированной индикаторной трубки. После этого поворотом рычагов 14 и 42 возвращают цилиндры 34 и 40 в исходное положение, пропускают анализируемый газ через вскрытую индикаторную трубку, извлекают ее вместе с ниппелем из измерительной камеры и по шкале определяют концентрацию искомого вещества.

Для уменьшения усилий при отламывании концов ампулизированной индикаторной трубки отверстия в цилиндрах 34, 40 могут быть выполнены под углом к оси трубки или в отверстиях цилиндров могут быть выполнены упорные кромки 53 (фиг. 14-17).

На фиг. 18 показана конструкция пробоотборного устройства, снабженного цилиндрами, размещенными в корпусе измерительной камеры с возможностью осевого перемещения.

Пробоотборное устройство по второму варианту содержит штуцер 4, запорный вентиль впуска 5, измерительную камеру 6, регулируемый дроссель 7, запорно-регулирующие вентили продувки 8 и выпуска 9, ротаметр 10 и штуцер 11.

Измерительная камера 6 состоит из цилиндрического корпуса 15, ниппеля 16 с контрольной трубкой 17 и крышки 18. В корпусе 15 выполнены осевое отверстие 19 для установки ниппеля 16, на входную часть которого насажена втулка 20 из упругого материала - в нее плотно вставляется сменная контрольная трубка 17, а также входной штуцер 21 с каналом впуска 22 и выходной штуцер 23 с каналом выпуска 24 газа. В ниппеле 16 выполнен упорный бурт 25 и установлен выдвижной вытаскиватель 26, который входит в гнездо 27 и зафиксирован штифтом 29. Кроме того, в ниппеле 16 выполнены кольцевые канавки 29, в которых установлены уплотнительные резиновые кольца 30 и канал 31. Выходное отверстие канала 32 расположено в ниппеле между уплотнительными кольцами 30. На посадочной поверхности корпуса 15 на уровне отверстия 32 выпускного канала выполнена канавка 33.

Данный вариант конструкции устройства содержит размещенный во входной части корпуса 15 измерительной камеры цилиндр 34 с отверстием 35, уплотненный относительно корпуса резиновыми уплотнительными кольцами 36, установленными в кольцевые канавки 37; цилиндр 34 жестко соединен со штоком 54 и имеет возможность осевого перемещения.

Для исключения возможности поворота цилиндра 34 и ограничения его осевого перемещения на штоке 54 выполнены лыски 55, а к корпусу измерительной камеры прикреплен упор 56 с пазом 57. Отверстие в цилиндре 34 выполнено под углом к оси трубки или с упорной кромкой 53 (фиг. 14-17).

При проведении анализа на содержание примесей в газе после продувки полости 19 измерительной камеры и ампулизированной индикаторной трубки 17, которую предварительно вскрывают со стороны выходного конца, движением штока 54 от измерительной камеры перемещают цилиндр 34 с отверстием 35 до упора 56. При этом происходит отламывание конца ампулизированной индикаторной трубки 17. Движением штока 54 в обратном направлении возвращают цилиндр 34 в исходное положение.

После этого пропускают анализируемый газ через вскрытую индикаторную трубку 17, извлекают ее вместе с ниппелем из измерительной камеры и по шкале определяют концентрацию искомого вещества.

Пробоотборное устройство по третьему варианту (фиг. 18) содержит штуцер 4, запорный вентиль впуска 5, измерительную камеру 6, регулируемый дроссель 7, запорно-регулирующие вентили продувки 8 и выпуска 9, ротаметр 10 и штуцер 11.

Измерительная камера 6 состоит из цилиндрического корпуса 15, ниппеля 16 с контрольной трубкой 17 и крышки 18. В корпусе 15 выполнены осевое отверстие 19 для установки ниппеля 16, на входную часть которого насажена втулка 20 из упругого материала, в нее плотно вставляется сменная контрольная трубка 17, а также входной штуцер 21 с каналом впуска 22 и выходной штуцер 23 с каналом выпуска 24 газа. В ниппеле 16 выполнен упорный бурт 25 и установлен выдвижной вытаскиватель 26, который входит в гнездо 27 и зафиксирован штифтом 28. Кроме того, в ниппеле 16 выполнены канавки 29, в которых установлены резиновые уплотнительные кольца 30 и канал 31. Выходное отверстие канала 32 расположено в ниппеле между уплотнительными кольцами 30. На посадочной поверхности корпуса 15 на уровне отверстия 32 выпускного канала выполнена канавка 33.

Со стороны входного штуцера 21 в корпусе 15 размещен цилиндр 34 с отверстием 35 и жестко соединенным с ним штоком 54, причем цилиндр 34 уплотнен относительно корпуса 15 резиновыми кольцами 36, установленными в канавках 37, и имеет возможность осевого перемещения.

Данный вариант конструкции устройства содержит размещенный в отверстии 39 ниппеля 16 цилиндр 40 с отверстием 41, жестко соединенный со штоком 58.

Цилиндр 40 уплотнен относительно ниппеля 16 резиновыми уплотнительными кольцами 43, установленными в кольцевых канавках 44. Для обеспечения возможности установки в корпус 15 измерительной камеры ниппеля 16 с цилиндром 40, штоком 58 и ампулизированной индикаторной трубкой 17, а также осевого перемещения цилиндра со штоком в корпусе выполнен паз 59. Для исключения возможности поворота цилиндра 40 и ограничения осевого перемещения на штоке 58 также выполнены лыски 60, а к корпусу измерительной камеры прикреплен упор 61 с пазом 62. Отверстия в цилиндре 40 также могут быть выполнен под углом к оси трубки или с упорной кромкой 53 (фиг. 14-17).

При проведении анализа на содержание примесей в газе после продувки полости 19 измерительной камеры и ампулизированной индикаторной трубки 17 движением штока 54 от измерительной камеры перемещают по оси цилиндра 34 с отверстием 35 до упора 56. При этом происходит отламывание входного конца ампулизированной индикаторной трубки 17. Движением штока 54 в обратном направлении возвращают цилиндр 34 в исходное положение.

Аналогичным образом перемещают в ниппеле 16 шток 58 и цилиндр 40 с отверстием 41 до упора 61. При этом происходит отламывание выходного конца ампулизированной индикаторной трубки 17. Затем движением штока 58 в обратном направлении возвращают цилиндр 40 в исходное положение.

Использование предложенного способа отбора проб газов на контрольную трубку и устройства для его осуществления с обдувом и отламыванием входного конца или обоих концов ампулизированной контрольной трубки в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры пробоотборного устройства позволяет исключить возможность попадания в анализируемую среду мешающих примесей из окружающего воздуха рабочей зоны, резко повысить представительность отбора проб газов и точность контроля содержащихся в них примесей.

Формула изобретения

1. Способ отбора проб газов на контрольную трубку, например индикаторную, включающий обдув ампулизированной контрольной трубки и отламывание ее концов, установку в устройство для отбора пробы газов, подвод анализируемого газа, отличающийся тем, что обдув и отламывание входного конца или обоих концов ампулизированной контрольной трубки производят в зоне рабочего давления газа внутри измерительной камеры пробоотборного устройства.

2. Устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующего арматуру и измеритель расхода газа, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным в корпусе измерительной камеры цилиндром с отверстием и жестко соединенным с ним рычагом, причем цилиндр уплотнен относительно корпуса кольцевыми уплотнениями, а полость измерительной камеры перед ниппелем снабжена дополнительным продувочным каналом и запорным элементом.

3. Устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующего арматуру и измеритель расхода газа, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндром с отверстием и жестко соединенным с ним рычагом, размещенным в корпусе измерительной камеры, полость которой перед ниппелем снабжена дополнительным продувочным каналом и запорным элементом, а также соединенными с рычагом цилиндром с отверстием, размещенным и уплотненным кольцевым уплотнением в отверстии ниппеля и расположенным перпендикулярно оси контрольной трубки, при этом в корпусе измерительной камеры выполнен паз для установки ниппеля с ампулизированной контрольной трубкой и цилиндром с рычагом.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что рычаги, жестко соединенные с цилиндрами, соединены между собой тягой.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что цилиндр размещен эксцентрично оси измерительной камеры, а выполненное в нем отверстие соосно с ампулизированной контрольной трубкой, причем измерительная камера имеет радиальный паз для поворота соединенного с цилиндром рычага.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что цилиндр снабжен колпачком и размещен в ниппеле эксцентрично его оси, уплотнен относительно него и закреплен кольцом, отверстие в цилиндре выполнено соосно с ампулизированной контрольной трубкой, причем в ниппеле выполнен продольный паз, а в корпусе измерительной камеры - Г-образный паз.

7. Устройство для отбора проб газов на контрольную трубку, включающее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, состоящую из корпуса, крышки, ниппеля с входным и выходным каналами и кольцевыми уплотнениями, с установленной во входном канале ниппеля с помощью уплотнительного элемента ампулизированной контрольной трубкой, запорно-регулирующую арматуру и измеритель расхода газа, отличающееся тем, что оно снабжено соединенным со штоком цилиндром с отверстием,

Способ отбора проб газов на контрольную трубку, устройство для отбора проб газов на контрольную трубку и его варианты

Патент 2106614