ЖИДКОСТНЫЙ ПРОБООТБОРНИК

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для взятия проб жидкости и может быть применена, в частности, для взятия проб изоляционной жидкости из высоковольтного маслонаполненного оборудования, предназначенных для физико-химического анализа, в том числе хроматографического анализа растворенных в трансформаторном масле продуктов старения изоляции.
Уровень техники
Известен выбранный в качестве прототипа пробоотборник, содержащий полый корпус в форме стакана, открытый торец которого снабжен фланцем, а закрытый - наконечником со сквозным каналом, трехпозиционный кран, один из патрубков которого через наконечник сообщен с полостью корпуса, поршень, выполненный с возможностью перемещения вдоль полости корпуса, и надетое на поршень уплотнительное кольцо, прижатое разъемным соединением к поверхности поршня [1].
Недостаток прототипа [1] состоит в том, что в нем полностью не исключена возможность контакта взятой пробы жидкости, например трансформаторного масла, с атмосферным воздухом во время хранения и транспортировки пробы к месту ее анализа. Контакт с воздухом пробы трансформаторного масла искажает результаты анализа в отношении концентраций азота и кислорода.
Сущность полезной модели
Задача полезной модели - повысить представительность, а также увеличить срок сохраняемости пробы путем повышения качества ее герметизации в пробоотборнике на время хранения и транспортировки к месту проведения анализа.
Эта задача решается тем, что пробоотборник содержит полый корпус в форме стакана, открытый торец которого снабжен фланцем, а закрытый - наконечником со сквозным каналом, трехпозиционный кран, один из патрубков которого через наконечник сообщен с полостью корпуса, поршень, выполненный с возможностью перемещения вдоль полости корпуса, и надетое на поршень уплотнительное кольцо с фланцем, прижатое разъемным соединением к фланцу корпуса.
Полезная модель имеет развития, состоящие в том, что:
- наружный диаметр уплотнительного кольца сужается к его фланцу;
- угол наклона сужающейся части уплотнительного кольца к поверхности поршня составляет 21-23 градуса;
- один из патрубков трехпозиционного крана сообщен с полостью корпуса с помощью переходника, а два других снабжены защитными пробками;
- пробоотборник снабжен защитной гофрированной трубкой, выполненной из маслостойкого материала, один конец которой охватывает корпус, а другой - поршень пробоотборника, при этом концы трубки могут быть закреплены на корпусе и поршне, например, с помощью хомутов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен пробоотборник в сборе, на фиг.2 -уплотнительное кольцо.
Осуществление полезной модели На чертежах показаны:
1 - полый цилиндрический корпус пробоотборника, выполненный в виде стакана;
2 - фланец на открытом торце корпуса 1;
3 - наконечник со сквозным каналом на другом конце корпуса 1;
4 - трехпозиционный клапан с патрубками 5, 6 и 7;
8 - переходник, с помощью которого патрубок 5 сообщен через наконечник 3 с полостью корпуса 1;
9 - цилиндрический поршень;
10 - уплотнительное кольцо, например, из фторопласта;
11 - фланец уплотнительного кольца (см. фиг.2);
12 - штуцер;
13 - накидная гайка.
Пробоотборник работает следующим образом.
В исходном (заводском) положении поршень 9 до упора вставлен в полость корпуса 1, патрубки 6 и 7 закрыты защитными пробками, накидная гайка 13 навернута на штуцер 12 и плотно прожимает кольцо 10 к поршню 9, а фланец 11 кольца 10 к фланцу 2 корпуса 1.
Перед взятием пробы кран 4 может быть предварительно промыт исследуемой жидкостью. Для этого он устанавливается в первое положение - перекрыт патрубок 5. Соединяя патрубок 6 с источником пробы жидкости и сливая ее через боковой патрубок 7, можно промыть полости крана 4.
Взятие пробы жидкости, например масла для хроматографического анализа содержащихся в нем газов, производится в следующем порядке.
Вначале берут предварительную пробу жидкости. Трехпозиционный кран 4 устанавливается во второе положение - перекрыт боковой патрубок 7. С помощью маслостойкого шланга соединяют маслоотборное устройство высоковольтного оборудования (силовой трансформатор, шунтирующий
реактор, измерительный трансформатор, высоковольтный ввод и т.д.) с патрубком 6. Далее, вытягивая поршень 9 из полости корпуса 1, набирают в нее небольшую порцию жидкости, например масла. Затем устанавливают кран 4 в третье положение - перекрыт патрубок 6 и, вводя поршень 9 в полость корпуса 1, сливают взятую жидкость через боковой патрубок 7.
После этого снова устанавливают кран 4 во второе положение -перекрыт боковой патрубок 7 и, выдвигая поршень 9 из полости корпуса 1, набирают в нее требуемый объем пробной жидкости, например 20 миллилитров. Далее кран 4 устанавливают в первое положение - перекрыт патрубок 5, отсоединяют маслостойкий шланг от пробоотборника, устанавливают защитные пробки в патрубки 6 и 7, а затем перемещают кольцо 10 по поршню 9 к фланцу 2 корпуса 1, а гайку 13 - к штуцеру 12. Затем завинчивают гайку 13 на штуцере 12, прижимая кольцо 10 фланцем 11 к фланцу 2 корпуса 1. В таком состоянии пробоотборника хранят взятую пробу и/или транспортируют ее к месту исследования.
Для удаления пробы из пробоотборника развинчивают гайку 13 и штуцер 12, возвращают кольцо 10 и гайку 13 к внешнему концу поршня 9, устанавливают кран 4 во второе или третье положение (открыт патрубок 5 и один из патрубков 6 или 7) и снова вводят поршень 9 в полость корпуса 1.
Пробоотборник готов к взятию следующей пробы. Наличие эластичного фланца 11 на уплотнительном кольце 10, выполненном, например из фторопласта, позволяет улучшить эффективность герметизации пробы в пробоотборнике за счет увеличения площади контакта уплотнительного кольца 10 с фланцем 2 корпуса пробоотборника. Выбор угла наклона сужающейся части уплотнительного кольца 10 к поверхности поршня 9 в пределах 21-23 градуса позволяет повысить этот эффект за счет оптимального распределения усилия, действующего на уплотнительное кольцо 10 в штуцерном соединении, между усилиями прижима к поверхностям фланца 2 и поршня 9.
Для предотвращения попадания инородных частиц грязи или пыли на поршень в пробоотборнике может быть применена защитная гофрированная трубка, выполненная, например, из резины. Один конец трубки охватывает корпус, а другой - поршень пробоотборника. При перемещении поршня защитная трубка растягивается и сжимается за счет гофров. Концы трубки могут быть закреплены хомутами.
Источники информации
1. Дарьян Л.А. Пробоотборники "ЭЛХРОМ" для хроматографического анализа газов, растворенных в трансформаторном масле. В сб. "Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования. Выпуск 11". С-Петербург: ПЭИПК, 2000, с.234-237.