УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ
SAMPLING DEVICE AND SAMPLING METHOD

Настоящее изобретение относится, прежде всего, к устройству для отбора проб, преимущественным образом, для отбора проб из сыпучего, и/или жидкого, и/или газообразного продукта, содержащему в себе корпус, который имеет внутреннюю корпусную камеру с двумя находящимися на расстоянии друг от друга присоединительными отверстиями для подключения к каждому из них по выполненному с возможностью протекания через них потока материала участку трубопровода, причем оба присоединительных отверстия имеют, прежде всего, равные друг другу поперечные сечения отверстия, и причем устройство содержит в себе подвижный в корпусной камере заборный элемент, причем заборный элемент, по меньшей мере, участками выполнен в виде профиля, причем заборный элемент окаймляет простирающуюся вдоль хода продольного направления профиля полую область приема проб по ее контуру, оставляя простирающееся вдоль хода продольного направления отверстия, прежде всего щелевидное, входное отверстие, и причем предусмотрены направляющие средства, посредством которых заранее задана определенная форма перемещения заборного элемента в корпусной камере, в течение или же вследствие которой по меньшей мере одно из обоих поперечных сечений отверстий в перпендикулярной к нему проекции может пересекаться по всей площади посредством входного отверстия.
Из уровня техники известны различные конструктивные формы устройств для отбора проб материала из потока, протекающего через трубопровод или подобное. Как правило, известные устройства имеют воронкообразные конструктивные части и вставляются в трубопроводы, в которых поток материала транспортируется вертикально с помощью гравитации. Подобные зонды для отбора проб невозможно применять в горизонтально проложенных транспортировочных трубопроводах с горизонтальным потоком материала. В распространенном конструктивном типе, который известен из печатных изданий DE 19909437 A1, DE 102006049423 А1 и DD 160734, небольшой, служащий для отбора проб заборный элемент, называемый также зондом для отбора проб, вводится для отбора проб в большую спускную трубу, через которую протекает материал, в ее поперечном направлении. Ограничением является то, что материал пробы может быть отобран лишь из ограниченной части поперечного сечения потока, так что репрезентативный для поперечного сечения потока отбор проб согласно так называемой теории взятии выборок (TOS) невозможен. Из DE 19721104 А1 известен зонд для отбора проб, труба для отбора проб которого карданным шарниром зафиксирована в середине потока и своим отверстием спиралеобразно проходит через поперечное сечение потока. Здесь, правда, имеется ограничение, заключающееся в том, что заборный элемент не может быть удален из потока материала, то есть нарушает его. Из DD 293177 А5 известна также пригодная для отбора проб арматура, с помощью которой возможен отбор проб посредством ответвления или временного отведения потока материала, так что обычный поток материала должен быть временно прерван. Зонд для отбора репрезентативной пробы по поперечному сечению известен из DE 202005009457 U1, правда, не представляется, что он без затруднений подойдет для взятия проб из закрытых трубопроводов.
Соответствующее родовому понятию устройство известно из DE 10115029 В4. Его заборный элемент с помощью наклоненной к продольному направлению трубопровода приводной оси совершает перемещение конусообразной формы, так что требуется дорогостоящий корпус и при прохождении заборным элементом поперечного сечения потока его щелевое отверстие наклоняется к продольному направлению потока по многим осям.
В свете вышеизложенного в основу изобретения ставится задача преимущественного усовершенствования соответствующего родовому понятию устройства, чтобы, прежде всего, в наибольшей мере могли быть устранены отдельные или многие вышеупомянутые ограничения.
Согласно изобретению задача сначала решена, прежде всего, в сочетании с признаками, так что вследствие заданной направляющими средствами формы перемещения ориентация заборного элемента в перемещаемой вместе с ним плоскости рассмотрения относительно геометрической линии пересечения плоскости рассмотрения с неподвижной геометрической базовой плоскостью, которая проходит перпендикулярно плоскости рассмотрения и по меньшей мере одному поперечному сечению отверстия, при перемещении заборного элемента остается постоянной. Согласно известной специалисту из области отбора проб теории взятии выборок (TOS) подобное устройство особенным образом пригодно для отбора проб, репрезентативных для поперечного сечения потока материала. В зависимости от преимущественного выполнения предусмотрена возможность того, что заборный элемент или же его входное отверстие по всему поперечному сечению отверстия или же потока совершенно не изменяет своего наклона относительно продольного направления потока материала или же изменяет его только в одном положении или же в одной плоскости. Таким образом по всему поперечному сечению отверстия или же потока создаются в значительной мере одинаковые условия для отбора проб. К этому добавляется возможность заключения такой формы перемещения в компактный и простой корпус. Устройство, находящееся в рамках изобретения, включающего в себя также раскрытые в последующем аспекты, может быть применено, например, для отбора проб из потока, который может содержать один или несколько практически любых сыпучих и/или текучих материалов или же сред. Устройство может служить, например, для отбора проб порошка, золы, таблеток, гранул или суспензионных жидкостей, допустим также отбор проб из газов. Помимо этого устройство согласно изобретению может иметь практически любые размеры в зависимости от требований. Термин «заборный элемент» применяется равнозначно с термином «зонд для отбора проб». Под ходом продольного направления профиля заборного элемента понимается его форма или же прохождение в направлении профиля, то есть поперек поперечного сечения профиля, причем ход продольного направления профиля может быть соотнесен, например, с серединой поперечного сечения или же с центром тяжести поперечного сечения. При этом предпочтение отдается тому, что ход продольного направления профиля пролегает в пределах геометрической плоскости. Соответственно под ходом продольного направления отверстия понимается форма прохождения удлиненного входного отверстия поперек поперечного сечения профиля или же отверстия, то есть в продольном направлении отверстия или же профиля. Устройство согласно изобретению устанавливается в трубопровод, через который проходит поток материала или же продукта, преимущественным образом, таким образом или же в таком направлении, что во время перемещения заборного элемента или же заборной емкости удлиненное входное отверстие направлено противоположно продольному направлению трубопровода и/или наклонено в одной с ним плоскости так, чтобы текущий через корпус поперек присоединительного отверстия материал или же продукт мог попадать во входное отверстие и через него проходить в полую область приема проб заборного элемента, чтобы оттуда выходить из зонда для отбора проб, преимущественным образом, через выходное отверстие. Подразумевается, что устройство согласно изобретению, при необходимости, может быть изменено таким способом, чтобы удлиненное входное отверстие во время отбора проб пересекало поперечное сечение потока не по всей площади, а лишь частично. Целесообразное усовершенствование или же применение видится также в том, что каждое из обоих присоединительных отверстий соединено с участком трубопровода, причем один или оба участка трубопровода в своем продольном направлении направлены горизонтально или, по меньшей мере, по существу горизонтально. Важный признак видится в том, что изобретение в состоянии или же устройство согласно изобретению пригодно для того, чтобы брать репрезентативные пробы по поперечному сечению не только из вертикального потока материала, но и на выбор также, например, из горизонтального потока материала. К тому же для изобретения не существенно, в каком направлении «течет» поток материала в горизонтальном и/или вертикальном трубопроводе.
В рамках настоящего изобретения данный признак может иметь также самостоятельное значение. Поэтому согласно второму аспекту изобретение относится к устройству для отбора проб, преимущественно для отбора проб из сыпучего, и/или жидкого, и/или газообразного материала, включающему в себя корпус, который имеет внутреннюю корпусную камеру с двумя находящимися на расстоянии друг от друга присоединительными отверстиями для подключения к каждому из них по выполненному с возможностью протекания через них потока материала участку трубопровода, причем оба присоединительных отверстия обладают, преимущественным образом, равными друг другу поперечными сечениями отверстий, и причем устройство включает в себя двигающийся в корпусной камере заборный элемент, причем заборный элемент, по меньшей мере, участками выполнен в виде профиля, причем заборный элемент окаймляет простирающуюся вдоль продольного направления профиля полую область приема проб по ее контуру, оставляя простирающееся вдоль продольного направления отверстия входное отверстие, преимущественным образом в виде щели, и причем предусмотрены направляющие средства, посредством которых заранее задана определенная форма перемещения заборного элемента в корпусной камере. Для преимущественного усовершенствования предлагается, что к обоим присоединительным отверстиям подключено по участку трубопровода, из которых один участок трубопровода проходит горизонтально или по существу горизонтально или из которых оба участка трубопровода проходят горизонтально или по существу горизонтально.
В отношении разъясненных ранее или далее аспектов изобретения существуют многочисленные возможности преимущественного усовершенствования, которые, правда, в рамках изобретения могут иметь также самостоятельное значение, то есть без признаков формулы изобретения по пп.1 и 3. Так, например, предусмотрена возможность того, что ход продольного направления отверстия заборного элемента геометрически простирается вдоль прямой и что путь перемещения или же направление перемещения заборного элемента геометрически простирается вдоль прямой, ориентированной поперек хода продольного направления отверстия. В рамках изобретения данные признаки могут иметь значение как самостоятельно, так и только в сочетании с образующими родовое понятие признаками второго аспекта изобретения или же п.3 формулы изобретения. Альтернативно, предусмотрена возможность того, что ход продольного направления отверстия заборного элемента простирается, преимущественно плоско, вдоль геометрической сферической поверхности и что путь перемещения или же направление перемещения заборного элемента геометрически простирается в круговом направлении вокруг оси вращения. В рамках изобретения данные признаки согласно другому аспекту тоже могут иметь значение как самостоятельно, так и только в сочетании с образующими родовое понятие признаками второго аспекта изобретения или же п.3 формулы изобретения. В сочетании с данными признаками преимущественным является, прежде всего, то, что противоположная входной поверхности поверхность тыльной стороны заборного элемента простирается вдоль и поперек хода продольного направления отверстия вдоль сферической поверхности и что корпусная камера имеет участок внутренней стенки, расположенный между обоими присоединительными отверстиями, который простирается вдоль геометрической шаровой поверхности и во время по меньшей мере одного участка перемещения заборного элемента без зазора или, по меньшей мере, с малым зазором прилегает к его поверхности. К одному или обоим продольным концам заборного элемента могут быть присоединены также шарнирные средства, которые вместе с шарнирными средствами корпуса образуют поворотный шарнир с вращением вокруг оси в геометрической плоскости, созданной ходом продольного направления профиля.
Согласно другой идее, которая в рамках настоящего изобретения тоже может иметь значение как в качестве преимущественного усовершенствования, так и самостоятельно, предусмотрена возможность того, что при рассмотрении в соответственно перпендикулярной поперечным сечениям отверстий проекции заборный элемент, предпочтительно на двух возможных, расположенных напротив друг друга положениях, в пределах пути его перемещения может быть полностью выведен из перекрытия с одним поперечным сечением отверстия или с обоими поперечными сечениями отверстий. Для этого корпусная камера может содержать внутри себя одну или несколько приемных полостей, которые при рассмотрении в проекции, идущей в продольном направлении потока материала, открыто подключаются к внешней кромке поперечного сечения отверстия или же потока и в которые может, преимущественным образом, полностью входить зонд для отбора проб в то время, когда отсутствует необходимость в отборе проб, так что он не выступает в заданное присоединительными отверстиями основное поперечное сечение потока, мешая при этом. Таким образом может быть предотвращено нарушение потока материала посредством заборного элемента вне времени отбора проб.
Является также предпочтительным, что заборный элемент выполнен желобчатым или в виде удлиненного, прорезанного вдоль хода продольного направления отверстия полого тела, прежде всего в виде прорезанного трубчатого полого тела, по меньшей мере на одном продольном конце которого выполнено, преимущественным образом замкнутое по ее всему контуру, выходное отверстие для проб материала. Видится целесообразным, что полая область приема проб на своем продольном конце с торца переходит в упомянутое выходное отверстие и что выходное отверстие в выбранном расположении или же положении зонда для отбора проб направлено вниз. Таким образом, проба материала может вытекать из заборного элемента также под действием силы тяжести, то есть в данном случае независимо от поддерживающего выпуск пробы избыточного давления в потоке. В зависимости от требований выпуск материала пробы может происходить или непрерывно во время отбора пробы или периодически после завершения отбора пробы. Для достижения репрезентативного для поперечного сечения отбора пробы поперечное сечение потока, при рассмотрении в проекции, может во время процесса отбора пересекаться входным отверстием заборного элемента, преимущественным образом, однократно или многократно по всей площади. Если предусмотрен, прежде всего, непрерывный выпуск пробы, то это предоставляет также возможность многократных пересечений поперечного сечения заборным элементом во время практически как угодно продолжительных временных промежутков для отбора проб.
Предусмотрены разнообразные возможности выполнения заборного элемента или же зонда для отбора проб, и оно может отличаться от поворотных или линейно перемещающихся выполнений, описанных здесь далее на примерах со ссылками на фигуры. В зависимости от случая применения элемент для забора проб может быть выполненным различно согласно требованиям теории взятии выборок (TOS). Параметрами для этого являются, прежде всего, размеры частиц материала, диаметры или же размеры поперечных сечений заборного элемента и диаметры присоединительных отверстий корпуса, массовый расход и скорость, а также сам материал (например суспензионные жидкости, порошковые вещества, гранулы и прочие твердые вещество, которые можно пропускать через трубопроводы). Эти входные величины следует учитывать при выполнении заборного элемента или же зонда для отбора проб и устройства. Другими входными величинами для конкретного выполнения могут быть давление в потоке материала и его скорость, а также, например, склонность частиц материала к сцеплению.
В качестве преимуществ устройства согласно изобретению рассматривается то, что согласно TOS оно особо пригодно для отбора представляющей все поперечное сечение потока пробы, что, среди прочего, возможно размещение также в горизонтальных участках трубопроводов, что отсутствует необходимость в прерывании потока материала с целью отбора пробы и что в преимущественном выполнении, если необходимость отбора проб отсутствует, то заборный элемент, который служит для приема и отвода пробы материала, может быть выдвинут за пределы основного поперечного сечения потока. Корпус устройства может быть введен простым образом с помощью фланцев, например, в трубопровод с потоком материала.
Предусмотрена также возможность того, что полая область приема проб, которая служит для улавливания пробы материала из потока, в своем ориентированном поперек хода продольного направления сечении приблизительно наполовину не окаймлена, то есть открыта. В этом отношении может присутствовать желобчатое выполнение. Альтернативно, полая область приема проб в ее ориентированном поперек продольного направления поперечном сечении может иметь, например, одно (или несколько) узкое прерывание стенки, так что скорее можно говорить о полом теле с продольной щелью. В продольном направлении ширина входного отверстия может быть постоянной или переменной. Прежде всего, предусмотрена возможность того, что ширина входного отверстия проходит поперек хода продольного направления отверстия и/или ширина поперечного сечения полой области приема проб поперек хода продольного направления профиля является непрерывной или, по меньшей мере, участками неизменной и меньше максимальной протяженности, преимущественным образом в виде диаметра, свободного поперечного сечения присоединительного отверстия. Длина входного отверстия, преимущественным образом, соответствует, по меньшей мере, максимальному протяжению по меньшей мере одного из обоих поперечных сечений отверстий по меньшей мере в одном из направлений поперечного сечения, преимущественным образом по меньшей мере диаметру свободного поперечного сечения отверстия.
Представляется целесообразным, что в плоскости рассмотрения, которая определяется ходом продольного направления профиля заборного элемента с проходящей соосно поперек через поперечное сечение отверстия геометрической продольной осевой линией, ход продольного направления профиля и/или ход продольного направления отверстия является центрально-симметричным относительно его точки пересечения с упомянутой продольной осевой линией и, преимущественным образом, осесимметричным относительно продольной осевой линии. Это оказывает благоприятное действие также на желательный, репрезентативный по поперечному сечению отбор проб. Относительно поперечных сечений отверстий обоих присоединительных отверстий предпочтительным является то, чтобы они расположены в корпусе параллельно на расстоянии друг от друга и концентрично по отношению друг к другу в направлении проекции, перпендикулярном поверхностям их поперечных сечений. Это дает возможность получения прямого потока материала, направленного через корпус, и способствует образованию потока с наиболее едиными по всему его поперечному сечению условиями течения и отбора проб. Кроме того, является предпочтительным, что направление перемещения заборного элемента ориентировано поперек, предпочтительным образом перпендикулярно, по отношению к ходу продольного направления отверстия заборного элемента или же полой области для забора проб. Перемещение заборного элемента может быть осуществлено, например, от руки или с помощью, прежде всего, автоматизированного приводного устройства. Для приведения в движение заборного элемента в корпусной камере, преимущественным образом, может быть предусмотрен, например, электрический, пневматический или гидравлический привод или подобное, причем приводное устройство приспособлено к перемещению заборного элемента с преимущественно постоянной скоростью. Описанный здесь так называемый заборный элемент, который в техническом языковом употреблении называется также зондом для отбора проб, может быть выполнен одно- или многокомпонентным.
Согласно следующему аспекту изобретение касается также способа отбора проб, преимущественным образом отбора проб из сыпучего, и/или жидкого, и/или газообразного материала, включающего в себя шаги способа: подготовка устройства для отбора проб, включающего в себя корпус, имеющий внутреннюю корпусную камеру с двумя находящимися на расстоянии друг от друга присоединительными отверстиями для подключения к каждому из них по выполненному с возможностью протекания через них потока материала участку трубопровода, причем оба присоединительных отверстия, преимущественным образом, обладают равными друг другу поперечными сечениями, и причем устройство включает в себя подвижный в корпусной камере заборный элемент, причем заборный элемент, по меньшей мере, участками выполнен в виде профиля, причем заборный элемент окаймляет простирающуюся вдоль хода продольного направления профиля полую область приема проб по ее контуру, оставляя простирающееся вдоль хода продольного направления отверстия входное отверстие, преимущественным образом, в виде щели, и причем предусмотрены направляющие средства, посредством которых заранее задана определенная форма или же определенный путь перемещения заборного элемента в корпусной камере, вдоль которого по меньшей мере одно из обоих поперечных сечений отверстий при рассмотрении в перпендикулярной к нему проекции может пересекаться по всей площади с помощью входного отверстия. Для преимущественного усовершенствования изобретение предлагает, что в то время, когда поток материала посредством обоих присоединительных отверстий направляется через корпусную камеру, заборный элемент перемещается через заборную камеру так, что его ориентация в перемещаемой вместе с ним плоскости рассмотрения относительно геометрической линии пересечения плоскости рассмотрения с неподвижной, проходящей перпендикулярно плоскости рассмотрения и перпендикулярно по меньшей мере одному поперечному сечению отверстия геометрической базовой плоскостью при перемещении заборного элемента остается постоянной. Относительно достижимых в этом отношении эффектов и преимуществ можно сослаться на предшествующее описание. Преимуществом является возможность того, что применяемое в этом методе устройство имеет один или несколько из описанных выше признаков.
В последующем изобретение описывается со ссылкой на приведенные фигуры, которые воспроизводят примеры преимущественных выполнений. На них показано:
Фиг.1 - изображение в перспективе устройства согласно изобретению для отбора проб согласно первому примеру преимущественного выполнения, расположенного между двумя участками трубопровода, обозначенными штрихпунктирными линиями.
Фиг.2 - устройство согласно фиг.1 в показанном там направлении взгляда II
Фиг.3 - устройство согласно фиг.1 в показанном там направлении взгляда III
Фиг.4 - изображение в перспективе устройства согласно фиг.1-3, увеличенное по сравнению с ними и с частичным разрезом.
Фиг.5 - уменьшенный вид на компоновку согласно фиг.4 в сечении вдоль показанной там плоскости сечения V-V с соответствующим угловым положением заборного элемента.
Фиг.5А - вид на компоновку согласно фиг.5 в сечении вдоль показанной там плоскости Va-Va.
Фиг.6 - вид в сечении аналогично фиг.5, но с повернутым по сравнению с ней заборным элементом, причем для наглядности изображения заборный элемент разрезан выше плоскости чертежа.
Фиг.6А - вид на компоновку согласно фиг.6 в сечении вдоль показанной там плоскости сечения VIa-VIa.
Фиг.7 - вид в сечении, аналогичный фиг.5, 6, но с еще более повернутым по сравнению с ними заборным элементом.
Фиг.7А - вид на компоновку согласно фиг.7 в сечении вдоль показанной там плоскости сечения VIIa-VIIa.
Фиг.8 - изображение в перспективе устройства согласно изобретению согласно второму примеру преимущественного выполнения, расположенного между двумя участками трубопровода, обозначенными штрихпунктирными линиями.
Фиг.9 - компоновка согласно фиг.8 в показанном там направлении взгляда IX.
Фиг.9А - частичный разрез вдоль линии реза IXa-IXa согласно фиг.9.
Фиг.9Б - частичный разрез вдоль линии реза IXb-IXb согласно фиг.9.
Фиг.10 - устройство согласно фиг.8 в показанном там направлении взгляда X.
Фиг.11 - вид на устройство согласно фиг.10 в сечении вдоль показанной там плоскости сечения XI-XI, причем заборный элемент находится в первом положении.
Фиг.11А - вид на ситуацию, изображенную на фиг.11, в сечении вдоль показанной там плоскости сечения XIa-XIa.
Фиг.12 - вид в сечении, аналогичный фиг.11, причем заборный элемент находится во втором положении.
Фиг.12А - вид на ситуацию, изображенную на фиг.12, в сечении вдоль показанной там плоскости сечения XIIa-XIIa.
Фиг.13 - вид в сечении, аналогичный фиг.11, 12, причем заборный элемент находится в третьем положении.
Фиг.13А - ситуация, изображенная на фиг.13, в сечении вдоль показанной там плоскости сечения XIIIa-XIIIa.
Фиг.14 - вид в сечении, аналогичный фиг.11-13, причем заборный элемент находится в четвертом положении.
Фиг.14А - ситуация, изображенная на фиг.14, вдоль показанной там плоскости сечения XIVa-XIVa.
Прежде всего, со ссылкой на фиг.1-7А описывается предлагаемое устройство 1 для отбора проб согласно первому примеру преимущественного выполнения. Оно содержит в себе корпус 2, который в этом примере (то есть не обязательно) является многокомпонентным и имеет тело 3 корпуса и два трубных фланца 4, каждый из которых привинчен к одной из двух расположенных напротив друг друга торцевых сторон тела 3 корпуса. Трубные фланцы 4 служат для крепления к каждому из них по участку 5 трубопровода, которые на фиг.1 показаны линейными участками, начерченными штрихпунктирными линиями. Следовательно, их центральная геометрическая ось x-x описывает направление 6 продольной протяженности или же продольное направление потока в трубопроводе, в который было вставлено устройство 1, чтобы таким образом брать пробы материала из обозначенного стрелкой на фиг.1 потока 11 материала, который течет в обозначенном стрелкой на фиг.1 направлении 7 потока. Корпус 2 образует внутри себя корпусную камеру 8 с двумя находящимися на расстоянии друг от друга в направлении 6 продольной протяженности, параллельными друг другу, образованными фланцевыми патрубками 9 присоединительными отверстиями 10. Оба этих отверстия имеют одинаковый диаметр D, находятся соосно друг с другом и, таким образом, задают определенное основное поперечное сечение для потока 11 материала, схематически обозначенного только в данной основной области потока 11' на фиг.5А-7А с помощью точек. Подразумевается, однако, что в зависимости от условий течения текущий материал заполняет все корпусную камеру 8, то есть и краевые области, граничащие с окружающим осевую геометрическую линию x-x вогнутым участком 12 внутренней стенки, причем там только для наглядного показа основного поперечного сечения потока заполнение точками отсутствует. В этом примере выполнения внутри корпуса 2 вокруг геометрической оси 14 вращения, которая простирается вдоль координатной оси y-y, расположен с возможностью вращения заборный элемент 13, который в техническом языковом употреблении называется также зондом для отбора проб. Как, прежде всего, наглядно показано на фиг.4 и фиг.5, заборный элемент 13 в этом примере содержит в себе выполненный в виде профиля желоб 15. Простирающийся в поперечном направлении соосно через показанное, например, на фиг.4 поперечное сечение желоба ход 16 продольного направления профиля простирается по окружности несколько дальше, чем половинчатый, боковой охват (см. фиг.5). Дно 17 желоба и обе стенки 18 желоба окаймляют простирающуюся вдоль хода 16 продольного направления профиля полую область 19 приема проб в виде U-образного профиля, так что она имеет параллельно окаймленное обеими стенками 18 желоба, простирающееся вдоль соосного ей ходу 20 продольного направления отверстия входное отверстие 21 для проб материала. Обращенные к нему поверхности желоба 15 образуют улавливающую поверхность для проб материала. Вследствие этого ход 20 продольного направления отверстия простирается при рассмотрении в проекции согласно фиг.5 вдоль упомянутой окружности, а именно также несколько более половинчатого, бокового охвата, в показанном примере угол охвата составляет от 200° до 210°. В зависимости от угла поворота заборного элемента 13 область 19 приема проб своим входным отверстием более или менее обращена к продольному направлению 7 потока материала, причем фиг.5А-7А поясняют, что путь или же направление перемещения желоба 15 простирается в круговом направлении вокруг оси 14 вращения. В области обоих продольных концов желоба 15 закреплено по одной поворотной цапфе 22, 23, соосной с осью 14 вращения. Обе поворотные цапфы 22, 23 неподвижно вставлены в отверстия в дне 17 желоба (например, приварены там) и пролегают в отношении желоба, имеющего приближенную к полукругу или серпу форму, только в радиальном направлении наружу, так что поворотные цапфы 22, 23 не вдаются в область 19 приема проб, которая служит для улавливания и отвода проб материала. Изображенная на виде, показанном на фиг.5, верхняя поворотная цапфа 22 установлена с верхней стороны корпуса 2 на шарикоподшипниках 24. Ее противоположный, то есть верхний, конец посредством поворотного геометрического замыкания соединен с показанным лишь схематически приводом 25, который представляет собой электродвигатель или пневматический или гидравлический привод. Когда привод 25 активируется, то с помощью поворотной цапфы 22 он передает момент вращения на желоб 15, так что желоб выполняет в корпусной камере 8 вращательное перемещение вокруг геометрической оси 14 вращения. В этом примере предусмотрено, что отходящая от входного отверстия 21 задняя выпуклая поверхность 26 желоба 15 простирается вдоль и поперек хода 16 продольного направления профиля и, смотря поперек хода 16 продольного направления профиля, проходит вдоль мнимой сферической поверхности и что вогнутый участок 12 внутренней стенки корпуса 2 тоже простирается вдоль мнимой сферической поверхности с практически таким же диаметром сферы, так что поверхность 26 желоба 15 во время вращательного перемещения прилегает к участку 12 внутренней стенки практически без зазора. В этом примере упор для ограничения поворота отсутствует, так что заборный элемент может вращаться вокруг своей оси вращения без ограничения. Таким образом, устройство 1 предназначено для отбора проб не только в показанном на фиг.1 направлении 7 потока. Напротив, если направление 7 потока изменяется на противоположное, устройство тоже можно адаптировать для этого, повернув зонд для отбора проб, то есть заборный элемент 13, для изменения настройки на пол-оборота. Показанная на фиг.4, 5 нижняя поворотная цапфа 23 поворотного элемента 13 выполнена в виде цилиндрической втулки, и полая область 19 приема проб на своем самом нижнем участке в выходном отверстии 27 переходит в полую внутреннюю часть втулки. Это дает возможность того, чтобы попадающий в направлении 7 потока на внутреннюю стенку желоба 15 материал (порошок, гранулы или подобное) транспортируется в продольном направлении желоба и через выходное отверстие 27 и полую поворотную цапфу 23 может быть извлечен из заборного элемента 13 и, следовательно, из устройства 1. Нижняя втулка 23 держится с возможностью вращения вокруг оси 14 в отверстии 28 посредством нижнего гребня тела 3 корпуса и уплотнена в ней с помощью двух колец 29 круглого сечения. Таким образом, поворотные цапфы 22, 23 вместе с шарикоподшипниками 24 и отверстием 28 образуют направляющее средство, с помощью которого заранее задается определенная форма перемещения заборного элемента 13 корпусной камере 8 в виде вращения вокруг оси 14.
Фиг.5А-7А наглядно объясняют, что, хотя входное отверстие 21 желоба 15 во время вращения принимает различные углы наклона по отношению к расположенному над ним на фиг.5А, 6А, 7А и обращенному к нему поперечному сечению 32 отверстия, однако посредством вращения он может входным отверстием 21 полностью пересекать все это поперечное сечение 32 (диаметр D) образующего вход в корпус присоединительного отверстия 10 при рассмотрении в проекции, направленной в продольном направлении 7 потока или же перпендикулярно поперечным сечениям 32 отверстия. Вследствие заданной направляющими средствами формы перемещения ориентация заборного элемента 13 во вращающейся вместе с ним вокруг оси 14 вращения плоскости 30 рассмотрения относительно ее геометрической линии 33 пересечения с неподвижной геометрической базовой плоскостью 31, которая проходит перпендикулярно плоскости 30 рассмотрения и поперечному сечению 32 отверстия, при перемещении заборного элемента 13 остается неизменной. В этом примере базовая плоскость 31 простирается горизонтально по направлению продольной протяженности 6, то есть перпендикулярно геометрической оси 14 вращения. Плоскость 30 рассмотрения образуется ходом 16 продольного направления профиля, а также ходом 20 продольного направления отверстия. Таким образом, плоскость рассмотрения проходит на фиг.5А перпендикулярно плоскости чертежа. В пределах плоскости 30 рассмотрения заборный элемент 13 не изменяет своей угловой ориентации относительно пересекающей плоскость 30 рассмотрения базовой плоскости 31, так что в этом отношении в корпусной камере 8 независимо от положения желоба 15 всегда присутствуют одинаковые условия для отбора проб. Для того чтобы на виде, изображенном на фиг.5А, 6А и 7А, один раз полностью пересечь верхнее поперечное сечение 32 обращенным к нему входным отверстием 21 желоба 15, заборный элемент может по меньшей мере один раз прокрутиться из своего показанного на фиг.5А бокового положения, в котором плоскость 30 рассмотрения находится перпендикулярно направлению 7 потока или же параллельно поперечным сечениям отверстий, на пол-оборота и, следовательно, в показанное на фиг.7А крайнее положение. На фиг.6А показано положение при промежуточном повороте. Таким образом, при данном перемещении материал для пробы отбирается желобом 15 из потока материала в каждой части схематически обозначенного точками поперечного сечения потока. При рассмотрении проекции каждая часть поперечного сечения 32 верхнего отверстия при перемещении время от времени оказывается обращенной, по меньшей мере, к части входного отверстия 21 в желобе 15. С другой стороны, фиг.5А и 7А показывают также, что заборный элемент 13 в обоих крайних положениях, в которых образованная ходом 16 продольного направления профиля плоскость 30 рассмотрения ориентирована перпендикулярно направлению 7 потока, может полностью выводиться из перекрытия с поперечными сечениями 32 отверстий. Желоб 15 и в этом отношении весь заборный элемент 13 находятся там за пределами обозначенного точками поперечного сечения основного потока. Для этого предусмотрено, что диаметр d окружности, вдоль которой пролегают свободные кромки стенок 18 желоба, по отношению к диаметру D присоединительных отверстий 10 такого же размера или больше его. Вогнутый участок 12 внутренней стенки образует в этом отношении на базовой плоскости 31 (на фиг.5А, 6А и 7А она совпадает с плоскостью чертежа) для обеих сторон основного потока приемную область заборного элемента 13, которая находится, так сказать, в тени потока. Так как поворотные цапфы 22, 23 тоже не выступают внутрь, то в показанных на фиг.5А и 7А угловых положениях основной или же главный поток не испытывает помех или испытывает лишь незначительные помехи. Показанные на фиг.5 штрихпунктирными линиями участки трубопроводов 5 имеют такие же внутренние и наружные диаметры, как и фланцевые патрубки 9, пристыкованы заподлицо к соответствующим фланцевым патрубкам 9 и каждый из них плотно присоединен подходящим переходным патрубком 46 с соответствующим фланцевым патрубком 9. В этом примере под переходным патрубком 46 имеется в виду короткий участок трубы, внутренний диаметр которого соответствует наружному диаметру фланцевого патрубка 9 и участка 5 трубопровода, который в продольном направлении с перекрытием насаживается на фланцевый патрубок 9 и участок 5 трубопровода и при необходимости крепится на них по контуру (например приклеивается, приваривается и т.п.). Подразумевается, что для крепления участков трубопроводов 5 предусмотрены также альтернативные возможности.
Со ссылкой на фиг.8-14А описывается второй пример предпочтительного выполнения предлагаемого устройства 1 для отбора проб. При этом для упрощения обзора и лучшего понимания детали изображений, которые конструктивно или функционально соответствуют таковым предыдущего примера, снабжаются такими же ссылочными обозначениями. Как еще будет описано подробнее, заборный элемент 13 совершает не вращательное, а линейное перемещение. Устройство 1 здесь тоже содержит в себе многокомпонентный корпус 2. Тела 3 корпуса имеет по существу плоское поперечное сечение в виде U-образного профиля. Показанное тело 3 корпуса может быть изготовлено, например, из прямоугольной металлической плиты, в которой в качестве корпусной камеры 8 с одной стороны плиты выполнена проходящая в ее продольном направлении выемка 34 с прямоугольным поперечным сечением. При этом остается большая по площади прямоугольная корпусная стенка 35, вдоль продольных кромок которой проходят два параллельных друг другу стенных выступа 36. К ним с уплотнением прикреплена, например привинчена, вторая корпусная стенка 37. Предусмотрено, что через корпусные стенки 35 и 37 проходят два соосных друг другу и концентричных с осевой продольной линией x-x сквозных отверстия 38. Кроме того, корпус 2 содержит в себе два трубных фланца 4, каждый из которых прикреплен снаружи с одной стороны концентрично с осевой продольной линией x-x к корпусным стенкам 35, 37. Оба их параллельных друг другу и удаленных друг от друга присоединительных отверстия 10 имеют одинаковые круглые поперечные сечения 32 с диаметром D. В окруженной корпусом 2 корпусной камере 8 предусмотрен заборный элемент 13, то есть зонд для отбора проб, который имеет прямой ход 16 продольного направления профиля и прямолинейный ход 20 продольного направления отверстия. Он содержит в себе прорезанное (щелевое) полое тело 39, в котором вдоль прямого хода 16 продольного направления профиля простирается полая цилиндрическая область 19 приема проб (см. фиг.9А), предназначенная для улавливания материала пробы. Ее лежащее по контуру входное отверстие 21 имеет ширину (см. фиг.9А), которая явно меньше диаметра круглой в поперечном сечении области 19 приема проб. Ширина заборного элемента 13 в направлении его перемещения явно меньше диаметра D. Как показано, например, на фиг.12, входное отверстие 21 простирается на продольном участке, который при наложении на кругообразное поперечное сечение 32 отверстия или же при перекрытии с ним при рассмотрении проекции достает от самой нижней до самой верхней точки поперечного сечения 32 отверстия. Таким образом, длина входного отверстия 21 соответствует диаметру D поперечного сечения 32 отверстия. На верхнем продольном конце область 19 приема проб закрыта. На своем нижнем продольном конце область 19 приема проб имеет с торцевой стороны выходное отверстие 27, через которое попавший в полое тело 39 материал пробы сквозь проем 40 в нижнем стенном выступе 36 попадает в воронку 41, через суженный конец 42 которой материал пробы может быть извлечен из устройства 1.
Показанный на фиг.9Б так называемый ход 20 продольного направления входного отверстия 21 тоже соответствует прямой линии. Для того чтобы в корпусной камере 8 можно было осуществить определенную линейную форму перемещения заборного элемента 13, полое тело 39 зонда для приема проб цельно переходит в этом примере на своих обоих продольных концах в раму 43, поперечное сечение которой заполняет выемку 34 для образования продольной направляющей. Направление 45 перемещения соответствует продольному направлению выемки 34, то есть простирается перпендикулярно продольному направлению входного отверстия 21. Как направление перемещения, так и продольное направление входного отверстия пролегают при этом перпендикулярно осевой продольной линии x-x, то есть перпендикулярно направлению 7 потока в участках 5 трубопровода. Рама 43 окаймляет полым телом 39 отверстия 44 в раме, которые принимают в себя диаметр D поперечного сечения 32 отверстия. Путь перемещения имеет такой размер, что согласно рассмотрению проекции на фиг.11-14 направленное к входному отверстию 21 поперечное сечение 32 отверстия может по всей площади пересекаться входным отверстием 21. К этому добавляется показанная на фиг.11 и 14 возможность полного выведения полого тела 39 или же всего заборного элемента 13 из перекрытия с поперечным сечением 32 отверстия. В этих краевых положениях (см. фиг.11, 14) рама 43 не перекрывает поперечные сечения 32 отверстия, так что создана возможность для течения без помех. На фиг.11А-14А указана проходящая там перпендикулярно плоскости чертежа плоскость 30 рассмотрения, которая направлена по центру полого тела 39 и проходит поперек направления 45 перемещения рамы 43. Таким образом, плоскость 30 рассмотрения перемещается вместе с заборным элементом 13. Эта линия, изображенная на фигурах штрихпунктирно, в то же время соответствует ходу линии 33 пересечения плоскости 30 рассмотрения и лежащей в плоскости чертежа базовой плоскости 31, которая простирается перпендикулярно плоскости 30 рассмотрения и поперечным сечениям 32 отверстия. Описанные направляющие средства действуют так, что во время перемещения в плоскости 30 рассмотрения ориентация полого тела 39 или же заборного элемента 13 относительно линии 33 пересечения остается неизменной. В данном примере это означает другими словами, что прямой ход 20 продольного направления отверстия в плоскости 30 рассмотрения всегда направлен перпендикулярно базовой плоскости 32 или же линии 33 пересечения. Перемещение заборного элемента 13 или же его полого тела 39, служащего для улавливания проб материала, может, например, происходить посредством ручного перемещения рамы 43, альтернативно этому мог бы служить действующий на раму 43 линейный привод.
В обоих примерах выполнения устройство согласно изобретению было вмонтировано в горизонтально проходящий трубопровод. Подразумевается, однако, что такое изображение является лишь примером и при необходимости устройство согласно изобретению могло бы быть вмонтировано также в трубопровод с любым отличающимся от этого направлением потока.
Все раскрытые признаки существенны (сами по себе) для изобретения. При этом в опубликование заявки включается также полное содержание публикации соответствующей/приложенной документации, подтверждающей приоритет (копия предварительной заявки), также с целью совместного восприятия признаков данной документации в патентных формулах настоящей заявки. Зависимые пункты формулы изобретения в их факультативно представленной зависимой редакции характеризуют независимое изобретательское усовершенствование уровня техники, чтобы, прежде всего, на базе данных пунктов формулы изобретения подать выделенные заявки.