УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области измерительно-аналитического оборудования, а конкретнее - к устройствам для отбора проб жидкости и газа.
Уровень техники
Известно устройство для отбора проб, включающее емкость для текучей среды, имеющее первый конец и второй конец, снабженную входным патрубком для ввода текучей среды на первом его конце и выходным патрубком для вывода текучей среды на втором его конце, корпус, и скобу, выполненную с возможностью крепления емкости к корпусу с помощью барашковых гаек (https://perma.сс/TX5H-ZM84).
Недостатки известного технического решения, препятствующие достижению нижеупомянутого технического результата, состоят в том, что для отделения емкости для отбора проб необходимо откручивать барашковые гайки.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для отбора проб текучей среды, обладающего совокупностью следующих качеств:
возможность быстрой установки и извлечения емкости для пробы;
отсутствие необходимости крепления емкости с помощью защелок, замков или резьбовых соединений;
защиту емкости от ударов и негативных факторов окружающей среды.
Технический результат полезной модели состоит в обеспечении быстросъемного крепления емкости для отбора проб.
Указанная выше задача решена благодаря тому, что предлагаемое устройство для отбора проб текучей среды, содержит
емкость (3) для текучей среды, имеющее первый конец и второй конец, снабженную входным патрубком для ввода текучей среды на первом его конце и выходным патрубком для вывода текучей среды на втором его конце,
ролики (4), выполненные с возможностью вращения относительно продольной оси упомянутой емкости (3) и размещенные на упомянутом первом и втором концах емкости (3),
корпус (2), имеющий первый конец и второй конец, заднюю и боковые стенки, а также внутреннюю полость для размещения упомянутой емкости,
взаимно-параллельные направляющие пластины (1), снабженные фигурными пазами, установленные вблизи упомянутого первого и второго концов упомянутого корпуса (2),
в котором упомянутые фигурные пазы и ролики (4) выполнены такой формы, что обеспечивают фиксацию емкости (3) от перемещений вдоль ее продольной оси и предотвращение самопроизвольного отделения упомянутых первого и второго концов емкости (3) от направляющих пластин (1).
Как будет понятно специалисту в данной области техники, поставленная задача решается за счет всей совокупности признаков устройства, в то время как вышеупомянутый технический результат достигается преимущественно за счет исключения из конструкции защелкивающихся и других подобных элементов, без ущерба для надежности фиксации емкости, которая (надежность) обеспечивается за счет использования направляющих пластин и роликов.
Далее вышеупомянутое устройство, охарактеризованное в общих категориях, поясняется на примере некоторых особенно предпочтительных форм выполнения, обеспечивающих получение дополнительных преимуществ.
Как будет понятно специалисту в данной области техники, при открывании запорной арматуры, например, в процессе отбора газа, в емкости может возникать реактивная сила, направленная вдоль ее оси. В этой связи, во избежание перемещения емкости, необходимо обеспечивать ее фиксацию от продольных перемещений. Такая фиксация в устройстве обеспечивается за счет того, что емкость через ролики взаимодействует с пазами направляющих пластин, которые неподвижно закреплены на корпусе.
Сход роликов с кромки упомянутого паза может предотвращаться различными способами, например за счет сужения роликов в средней части (кромка паза контактирует со средней частью ролика, тогда как более широкие части препятствуют перемещению ролика вдоль оси вращения), либо за счет использования реборд (в этом случае поверхность ролика может быть цилиндрической). Таким образом, в одном из предпочтительных вариантов воплощения ролики (4) выполнены суженными в средней части, либо, в качестве альтернативы, каждый из упомянутых роликов (4) может быть снабжен, по меньшей мере, одной ребордой.
Помимо фиксации емкости от перемещений в продольном направлении также необходимо обеспечивать фиксацию емкости при ее установке и извлечении из емкости, причем желательно, чтобы такая фиксация обеспечивалась как в вертикальном, так и в горизонтальном положении корпуса. При этом, как уже сказано выше, такая фиксация должна быть по возможности быстрой, т.е. без необходимости использования защелок, замков, винтовых соединений и т.п. Достигнуть этого результата можно за счет подбора формы паза.
В одной из предпочтительных форм выполнения вышеописанного устройства самопроизвольное отделение упомянутого первого и второго концов емкости (3) от упомянутых направляющих пластин (1) обеспечивается за счет того, что форма упомянутого паза является криволинейной.
В более предпочтительной форме выполнения вышеописанного устройства упомянутый паз имеет форму дуги окружности.
В еще более предпочтительной форме выполнения вышеописанного устройства упомянутый паз имеет спиралевидную форму.
В даже еще более предпочтительной форме выполнения вышеописанного устройства отделение упомянутого первого и второго концов емкости (3) от направляющих пластин (1) обеспечивается за счет того, что упомянутый паз обеспечивает, по меньшей мере, двухкратное изменение направления движения роликов (4) в плоскости направляющих пластин (1) относительно входа паза при их движении от входа паза до наиболее удаленного от входа паза положения. Очевидно, что если на траектории от начала до конца паза ролик несколько раз меняет направление движения относительно начала паза, в этом случае исключается его выпадение из паза под действием силы, действующей в каком-то одном направлении, в частности, под действием силы тяжести.
В одной из предпочтительных форм выполнения вышеописанного устройства боковая поверхность упомянутой емкости выполнена цилиндрической.
Для удобства извлечения и/или переноски емкость (3) может быть дополнительно снабжена ручкой для хвата рукой, прикрепленной к ее боковой поверхности.
Запорная арматура может размещаться как на подающих/отводящих линиях, так и может быть частью емкости, связанной с нею сборочными операциями. В одной из предпочтительных форм выполнения вышеописанного устройства упомянутые патрубки дополнительно снабжены запорной арматурой таким образом, что емкость с пробой можно отделять от подводящих и отводящих линий вместе с запорной арматурой (в закрытом состоянии).
За счет наличия боковых стенок корпус устройства имеет форму ниши, обеспечивающей дополнительную пассивную безопасность при эксплуатации. Корпус также защищает емкость и запорную арматуру, находящиеся под давлением, от внешних механических воздействий и повреждений.
В одной из предпочтительных форм выполнения вышеописанного устройства упомянутый корпус (2) снабжен перфорацией, выполненной с возможностью разъемного крепления упомянутых направляющих пластин (1) на разном расстоянии друг от друга. Это позволяет использовать один и тот же корпус для крепления емкостей разной длины.
Упомянутая текучая среда может быть любой, однако, предпочтительно, представляет собой газ или жидкость.
Для изготовления корпуса, емкости и/или роликов может быть использован любой подходящий материал, предпочтительно, металл.
Вышеописанное устройство предназначено для точечного отбора пробы текучей среды из технологической, магистральной линии или емкости. Устройство предпочтительно, может применяться в нефтегазовой, химической промышленности.
Конструкция устройства обеспечивает различные варианты монтажа в процессе эксплуатации. Устройство может быть установлено (как вертикально, так и горизонтально) на вертикальную стойку, стену, металлическую конструкцию или в шкафы различного типа: защитные или всесезонные обогреваемые, как взрывозащищенные, так и не взрывозащищенные.
Необходимо понимать, что в настоящем тексте конструкция охарактеризована только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик устройства не требуется, если специалистам должно быть известно, что изделия того же рода обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.
Конструкция и использование устройства наглядно иллюстрируется фигурами 1-3 на примере частных и конкретных вариантов воплощения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен общий вид устройства в сборе (с емкостью, установленной внутри корпуса).
На фиг. 2 изображена одна из пластин 4 с фиг. 1.
На фиг. 3 изображен разрез одного из концов емкости с фиг. 1; в плоскости разреза показано место крепления ролика и запорная арматура.
Позициями 1-11 на фигурах обозначены следующие элементы:
3 - емкость для текучей среды,
4 - ролики,
2 - корпус,
1 - направляющие пластины,
5, 6, 7, 8 - кромка фигурного паза направляющей пластины 1,
9 - элемент запорной арматуры (вентиль),
10 - канавка для установки ролика 4,
11 - кольцо, фиксирующее ролик 4 вдоль оси.
Осуществление полезной модели
Как показано на фиг. 1 устройство для отбора проб текучей среды содержит
емкость (3) для текучей среды, имеющую первый конец и второй конец, снабженную входным патрубком для ввода текучей среды на первом его конце и выходным патрубком для вывода текучей среды на втором его конце,
ролики (4), выполненные с возможностью вращения относительно продольной оси упомянутой емкости (3) и размещенные на упомянутом первом и втором концах емкости (3),
корпус (2), имеющий первый конец и второй конец, заднюю и боковые стенки, а также внутреннюю полость для размещения упомянутой емкости,
взаимно-параллельные направляющие пластины (1), снабженные фигурными пазами, установленные вблизи упомянутого первого и второго концов упомянутого корпуса (2),
в котором упомянутые фигурные пазы и ролики (4) выполнены такой формы, что обеспечивают фиксацию емкости (3) от перемещений вдоль ее продольной оси и предотвращение самопроизвольного отделения упомянутых первого и второго концов емкости (3) от направляющих пластин (1).
Как показано на фиг. 2 упомянутый паз имеет спиралевидную форму.
Устройство функционирует следующим образом.
Емкость (3) совмещается роликами (4) со спиралевидными пазами опорных направляющих (1). Для облегчения установки на входе спиралевидного паза могут быть предусмотрены роликоуловители в виде заходного конуса (фиг. 4), компенсирующие неточность попадания опорных роликов в пазы. Спиралевидные пазы спроектированы таким образом, что подводят присоединительные штуцера запирающих угловых вентилей в направлении к оператору и в конце имеют роликоуловители, центрирующие пробоотборное устройство в точке отбора пробы. Такая конструкция обеспечивает надежное удерживание емкости (3) в пазах при эксплуатации системы, а также защищает оператора в случае нештатной ситуации (например, разгерметизации подключающих штуцеров). Отклонение опорных направляющих (1) от горизонтальной оси позволяет облегчить процесс прохождения спиралевидных пазов.
Расположение ручки емкости (3) относительно штуцеров быстроразъемных соединений позволяет оператору позиционировать емкость (3) в направлении корпусов быстроразъемных соединений, закрепленных на устройстве безшлангового подключения и задать наиболее выгодное положение.
Таким образом, в отличие от известных устройств, в которых емкость для отбора проб фиксируется с помощью зажимных устройств установка емкости (3) для отбора проб в данном устройстве осуществляется одной рукой, т.к. не требуется второй рукой зажимать или фиксировать крепления в устройствах. Вторая рука может поддерживать цилиндр, если вес цилиндра большой, тем самым страхуя оператора от падения цилиндра.
В процессе эксплуатации устройства отсутствует цикличное механическое воздействие зажимных устройств на стенки емкости для отбора проб, работающей под избыточным давлением. Это повышает пассивную безопасность эксплуатации системы.