УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ С ПОВЕРХНОСТИ
SURFACE SAMPLING DEVICE

Изобретение относится к пробоотборным системам и предназначено, в частности, для отбора проб с поверхности почвы и различных поверхностей производственных помещений (пол, стены…) для последующего биологического или химического анализа. Оно может быть использовано в агропромышленном комплексе, медицине, на предприятиях микробиологической и химической промышленности, а также для определения концентрации загрязнений в окружающей среде (воздух, почва).
Для получения представительных проб при отборе с поверхности целесообразно аспирировать значительные объемы воздуха и, соответственно, обследовать достаточно большую площадь. Необходимо использовать пробоотборники с высокой производительностью. При отборе проб с различных поверхностей в основном используют ватные тампоны (в помещениях) или отбирают в определенных точках в природных условиях. Сейчас применяются технические средства, например, моющие пылесосы для смыва загрязнений с поверхности [1]. Также можно использовать для отбора проб с поверхностей пробоотборника воздуха после их соответствующей адаптации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является аэрозольный биологический пробоотборник [2]. Он включает корпус, входной заборный патрубок с эжектором, вихревую камеру, конический циклон, резервуар для сорбирующей жидкости. Этот жидкостной пробоотборник не обеспечивает высокой эффективности при улавливании высокодисперсных фракций, т.к. содержит лишь одну ступень задержки. Кроме того, при отборе проб с поверхности не исключается забивание элементов устройства твердыми частицами.
Целью изобретения является повышение эффективности улавливания высокодисперсных фракций и обеспечение возможности отбора проб с поверхности.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве цилиндр циклона выполнен с зазором по отношению к нижней части корпуса, при этом устройство снабжено центральным патрубком, выходящим через дно наружу, причем в этот патрубок введена эжекторная трубка, на верхней части патрубка расположен завихритель, на входе установлена заслонка.
На фиг. 1 изображено устройство для отбора проб с поверхности. Оно содержит корпус 1 с тангенциальным заборным патрубком 2, цилиндр циклона 3, эжекторные трубки 4 и 13, центральный патрубок 5, завихритель 6, выходной патрубок 7, отверстие для слива 8, мелкоячеистую сетку 9, трубу 10, пробоотборный зонд 11 с сеткой 12, внизу центрального патрубка 5 установлена заслонка 14.
Устройство для отбора проб с поверхности работает следующим образом. При подключении аспиратора через пробоотборный зонд 11, располагающийся и перемещающийся по обследуемой поверхности вместе с воздухом засасываются фрагменты почвы, другие твердые частицы; поток проходит через трубу 10 в заборный патрубок 2, в котором создается разрежение. Под действием разрежения через эжекторную трубку 4 поступает жидкость, которая диспергируется высокоскоростным потоком, частицы, находящиеся в потоке, интенсивно адсорбируются на поверхности капель жидкости. Далее поток поступает в цилиндр циклона 3, где приобретает вращательное движение, твердые частицы и капли жидкости за счет центробежной силы отбрасываются на стенку цилиндра 3 с образованием жидкостной пленки. Достаточно крупные фрагменты отделяются из потока и под действием силы тяжести опускаются вниз на сетку 9. Жидкостная пленка с оставшейся твердой фракцией вихреобразно перемещается вверх, при достижении края цилиндра 3 отбрасывается на стенку корпуса, стекая вниз, смывая также и частицы, а очищенный воздушный поток выходит через патрубок 7. Одновременно с основным потоком, проходящим в заборный патрубок 2, через центральный патрубок 5 поступает чистый воздух. При этом под действием разрежения в патрубок 5 посредством эжекторной трубки 13 подается жидкость, которая диспергируется. Газожидкостной поток поднимается вверх и проходит через завихритель 6, приобретая вращательное движение, при этом капли образуют жидкостную завесу, перемещающуюся к стенке корпуса 1. Эта жидкостная завеса способствует дополнительной адсорбции твердых частиц и уменьшает брызгоунос. Заслонка 14 позволяет регулировать поступление воздуха в устройство и, соответственно, интенсивность жидкостной завесы, образуемой в зазоре между завихрителем 6 и корпусом 1. Например, при улавливании гидрофобной пыли целесообразно полностью открывать заслонку, с тем чтобы создать насыщенную завесу и повысить коэффициент задержки.
Устройство для отбора проб с поверхности может найти применение при экологическом контроле, при оценке качества дезинфекции и т.д.
Источники информации
1. Патент на изобретение РФ №2371203, кл. A61L 2/18, G01N 33/02, 2008.
2. Патент на изобретение РФ №2353914, кл., G01N 1/22, С12М 1/26, 2007.