ПРОБООТБОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области разработки аналитического и лабораторного оборудования для химической и радиационной промышленности, и может быть использована в качестве устройства для отбора проб различного объема.
Известна пипетка с механизмом для удаления наконечника (патент РФ №2718931, МПК В01L 3/02, опубликован 15.04.2020 Бюл. №11), содержащая механизм для удаления наконечника, выполненный с возможностью подъема внутреннего механизма пипетки относительно корпуса пипетки, когда пользователь нажимает кнопку для удаления наконечника. Данное изобретение позволяет отсоединить одноразовый наконечник, закрепленный на конусе пипетки.
Недостатком вышеописанной конструкции являются конструкционные материалы пипетки (пластик), а также невозможность удаленного управления процессом взятия пробы, что делает невозможным работу данного изобретения в агрессивных средах.
Наиболее близкой к заявляемому решению является пробоотборное устройство (пипетка) (патент РФ №2530119, МПК B01L 3/02, опубликован 10.10.2014 Бюл. №14), содержащее цилиндр, имеющий участок дальнего конца, к которому съемным образом прикрепляют наконечник пипетки, и поршень, прикрепленный для свободного выдвижения вперед и отведения назад в камере цилиндра. Поршень отводят назад для всасывания жидкости и выдвигают вперед для извлечения жидкости, таким образом всосанной. Поршень содержит на своей внешней периферии соединительную канавку для соединения внутренней части камеры цилиндра и внешней части камеры цилиндра друг с другом, когда поршень выдвигают вперед на величину, соответствующую размеру большему, чем предварительно определенный размер, где соединительная канавка располагается на внешней части камеры цилиндра, когда поршень располагается в отведенном назад положении.
К недостаткам прототипа можно отнести то, что конструкция основана на непосредственном ручном управлении, а материал корпуса и деталей пипетки не позволяют работать в агрессивных средах и дистанционно.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы с пробами и реализация забора проб в агрессивных средах.
При использовании полезной модели достигается следующий технический результат:
возможность работать удаленно (манипулятор, или автоматическое стороннее нажимное устройство), вследствие этого забор проб можно вести в агрессивных средах;
за счет используемых конструкционных материалов повышается надежность и безопасность работы.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется пробоотборное устройство, содержащее корпус, исполнительный механизм, расположенный внутри корпуса, привод, съемный наконечник и соединительный элемент. Исполнительный механизм, выполнен в виде сильфона, в котором размещен шток. Внутри штока расположена пружина, соединенная с приводом устройства, а привод содержит ручку и нажимное кольцо. Соединительные элементы крепят между собой привод с исполнительным механизмом и привод с корпусом, запорный элемент, установлен в штоке со стороны забора пробы.
За счет конструктивных особенностей предложенного пробоотборного устройства осуществляется решение ряда технических проблем, что позволяет достичь технический результат.
За счет конструктивных особенностей (использование ручки для переноса устройства манипулятором, нажимного кольца, не требующего непосредственного воздействия человека (возможно приложения усилия сторонним устройством) появляется возможность производить работу с устройством удаленно, с помощью манипулятора или иного устройства переноса.
За счет использования запорного элемента, перекрывающего полость штока при выполнении возврата пружины в исходное состояние, исключается попадание отбираемой жидкости во внутренние полости устройства, повышается надежность устройства и исключается вынос отбираемых жидкостей из съемного наконечника.
За счет подобранных материалов (коррозионностойкие легированные стали различных марок) достигается высокая стойкость и работоспособность пробоотборного устройства при работе с агрессивными жидкостями в агрессивных средах (кислая или щелочная среда, ионизирующее излучение).
Совокупность этих признаков обеспечивает нам повышение надежности и функциональных возможностей заявляемого пробоотборного устройства.
На фиг. 1 представлена схема заявляемого пробоотборного устройства в разрезе.
На фиг. 2 представлена схема заявляемого пробоотборного устройства в разрезе в другом сечении.
На фиг. 1 и фиг. 2 приняты следующие обозначения:
1 - корпус, 2 - шток, 3 - сильфон, 5 - соединительный элемент, 6 - пружина, 7 - соединительный элемент, 8 - кольцо, 9 - запорный элемент, 10 - съемный наконечник.
Внутри корпуса 1 находится подвижный шток 2, который имеет связь с корпусом посредством сильфона 3. Также имеется ручка 4, служащая для переноса пробоотборного устройства, соединенная с помощью соединительных элементов 5 с корпусом. Также с помощью пружины 6 ручка соединена со штоком 2, который в свою очередь с помощью соединительных элементов 7 соединен с нажимным кольцом 8. В штоке 2 установлен со стороны забора пробы запорный элемент 9, перекрывающий полость канала в элементе корпуса, который соединен со штоком 2. На этом же элементе корпуса крепится съемный наконечник 10.
На нажимное кольцо 8 оказывается воздействие, которое приводит кольцо 8 в движение. Посредством передачи усилия с помощью соединительных элементов 7 приводится в движение шток 2, соответственно сжимается сильфон 3. выпуская из своей полости находящийся там воздух через канал в элементе корпуса 1. За счет движения штока 2 вниз также перемещается запорный элемент 9, вследствие чего канал открывается, и воздух начинает выходить в пространство вне пробоотборного устройства через съемный наконечник 10. При перемещении штока 2 растягивается и пружина 6. При снятии усилия с нажимного кольца 8 пружина 6 начинает сжиматься, утягивая за собой шток 2, который в свою очередь оказывает воздействие на сильфон 3, который начинает разжиматься, соответственно увеличивается пространство в его внутренней полости. В съемный наконечник 10, погруженный в отбираемую жидкость начинает поступать отбираемая проба. В конце хода запорный элемент 9 перекрывает канал в элементе корпуса, тем самым препятствуя проникновению отбираемой жидкости во внутренние полости устройства.
Был разработан опытный образец пробоотборного устройства, в качестве материала пружины использована проволока С2А-5 ГОСТ 14963-78, остальные детали изготовлены из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72.
Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что в результате работ по разработке конструкции и моделированию была предложена конструкция новою пробоотборного устройства. За счет ряда конструктивных особенностей устройство обладает следующими особенностями:
возможность работать удаленно (за счет ручки для переноса устройства манипулятором);
возможность работы в агрессивных средах (за счет материалов и возможности удаленной работы).