ЖИДКОСТНЫЙ СОРБЦИОННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

Полезная модель относится к приборостроению, в частности, к устройствам для отбора проб жидкости для последующего физико-химического или микробиологического анализа и может быть использовано для контроля чистоты водной среды.
Известны жидкостные пробоотборники, например, патенты РФ №49990 от 18.08.2005, МПК G 01 N 1/00, №50312 от 28.12.05, МПК G 01 N 1/00, №51221 от 27.01.06, МПК G 01 N 1/00. Общим недостатком всех пробоотборников данного типа является то, что все они набирают пробу жидкости в специальную емкость на заданной глубине и герметизируют ее. В результате этих операций полученную пробу можно транспортировать для анализа.
Известны и другие типы пробоотборников, в которых на анализ сдается не сама проба, а сорбирующий элемент или фильтр. Это значительно удобнее, особенно при транспортировке на большие расстояния. Однако для этого требуется прохождение через них заданного значения расхода измеряемого вещества и за определенное время. Для анализа проб воздуха разработаны аспираторы различных типов. К сожалению таких устройств для жидкости не разработано, Одной из причин является то, что в текучей жидкости трудно технически обеспечить протекание заданного значение жидкости. Поэтому в качестве прототипа необходимо использовать пробоотборники воздуха с сорбирующим или фильтрующим элементом.
Известно устройство для отбора проб аэрозолей, содержащее цилиндрический корпус, установленный на входе в корпус фильтродержатель с фильтром, побудитель расхода и расходомер (авт. св. №1402830 от 1988, МПК G 01 N 1/22).
Однако это устройство не имеет регулятора расхода, что существенно сужает его функциональные возможности, а расходомер установлен в задней части корпуса устройства, что увеличивает погрешность измерения расхода воздуха через фильтр.
Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для отбора проб аэрозолей» (патент №2089870 от 10.09.1997, МПК G 01 N 1/22). В нем достигнуто повышение представительности и достоверности отобранных проб, расширение функциональных возможностей устройств. Это достигнуто тем, что устройство содержит корпус, установленный на входе в корпус фильтродержатель с фильтром для отбора аэрозольных проб воздуха, побудитель расхода и расходомер. Устройство снабжено регулятором расхода, установленным на корпусе за расходомером. Регулятор расхода выполнен в виде втулки с отверстием, установленной с возможностью поворота на корпусе. Расходомер
установлен в корпусе за фильтродержателем. Побудитель расхода расположен в задней части корпуса.
Для работы устанавливают фильтр для отбора аэрозольных проб воздуха, включить побудитель расхода воздуха и установить необходимый расход воздуха. Расходомер измеряет только расход воздуха, проходящий через фильтр. Объем воздушной пробы определяется по показаниям расходомера. При достижении необходимого объема воздуха устройство выключают, а фильтр отправляют на анализ.
Однако данный тип пробоотборника не может быть использован для взятия проб жидкости.
Задачей полезной модели является возможность взятия проб жидкости за счет использования сорбирующего элемента или фильтра.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в возможности создания конструкции сорбционного пробоотборника для определения нахождения вредных веществ в жидкости.
Поставленная задача достигается тем, что устройство состоит из корпуса, сорбционного элемента и расходомера. При этом на входе в его коническую часть установлены поворотные заслонки, управляемые механизмом, который связан как с временной, так и объемной настройкой, а на входе в его цилиндрическую часть последовательно установлены съемный сорбционный элемент и расходомер, электрическая часть которого связана со сравнивающим устройством, на который подается сигнал настройки объема жидкости.
Сущность полезной модели поясняется рисунком,
где: 1 - корпус;
2 - сорбционный элемент;
3 - расходомер;
4 - поворотные заслонки;
5 - механизм управления заслонками;
6 - сравнивающее устройство;
7 - тросик.
Жидкостный сорбционный пробоотборник состоит из следующих основных частей: корпуса 1, сорбционного элемента 2 и расходомера 3. Корпус выполнен цилиндро-конической формы, на входе в коническую часть которого установлены поворотные заслонки 4. В первоначальный момент времени они закрыты, а в рабочем положении открыты. Управление заслонками осуществляется с помощью управляющего механизма 5, на вход которого подаются сигналы настройки времени начала и конца процесса пробоотбора от сравнивающего устройства 6. Тросик 7 необходим для опускания устройства на
заданную глубину и удержания его в рабочем положении.
Работает устройство следующим образом.
В исходном состоянии производится механическое введение времени в механизм управления заслонками на их открытие на заданной глубине, например, путем разведения шестеренок, а также введение объема жидкости, необходимого для протекания через расходомер с целью ее дальнейшего анализа, путем введения количества импульсов в сравнивающее устройство.
В дальнейшем необходимо опустить устройство на требуемую глубину и удерживать его в таком положении в течение всего пробоотбора. После отработки установленного времени срабатывает механизм управления заслонками и они поворачиваются вокруг оси на 90°. При этом освобождается проход для движения жидкости, а также осуществляется стабилизация положения устройства.
В процессе движения жидкости на сорбирующем элементе осаждаются вещества, которые в дальнейшем будут подвержены анализу. Этот процесс сопровождается выдачей импульсов с расходомера 3 в сравнивающее устройство 6. После того, как в сравнивающее устройство 6 поступит то количество импульсов, которое было введено до начала пробоотбора, с него подается команда на механизм управления заслонками 5. Последние закрываются, прекращая движение исследуемой жидкости через пробоотборник. Таким образом фиксируется прохождение заданного объема жидкости.
По завершению пробоотбора, устройство необходимо достать из воды за тросик 7. Сорбционный элемент 2 извлекают из корпуса 1 и отдают на анализ, а само устройство промывают водой или дезактивируют. Для последующего использования пробоотборника необходимо вставить сорбционный элемент 2 и вновь повторить вышеизложенные операции
Разработанная схема жидкостного сорбционного пробоотборника позволяет исследовать состав вредных веществ, находящихся в жидкости путем их осаждения на сорбционных элементах или фильтрах. Этот способ, как правило, является более удобным, чем непосредственное взятие пробы анализируемой жидкости.