РЕГУЛИРУЕМЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ДОЗАТОР МИКРОПОТОКА ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
CONTROLLED CAPILLARY METERING DEVICE OF MICRO STREAM OF VAPOUR-GAS MIXTURES

Изобретение относится к методам метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры.
Известен дозатор потока смеси пары вещество-воздух для создания паровоздушной смеси с заданной концентрацией (РФ №2219517, МПК G01N 1/22, G01N 5/04, G01N 7/12, B01D 53/22, 2003 г.).
Известный дозатор содержит крышку с каналом для ввода паров вещества в поток, имеющую два штуцера для подсоединения к воздушному потоку. Пары вещества диффундируют с поверхности жидкости в камере испарителя в воздушное пространство камеры и через канал крышки вводятся в воздушный поток, чем достигается дозирование потока смеси пары-воздух. Количество пара вещества в смеси пар-воздух зависит от летучести вещества и от температурного режима испарения. При этом большие создаваемые исходные концентрации парогазовой смеси после дозатора (n*10-2…n*10-1 мг/л) позволяют, используя систему разбавления потока, создавать паровоздушные смеси с заданной концентрацией в широком диапазоне концентраций (от уровня предельно допустимых до n*10-1 мг/л).
Недостатком известного дозатора является повышенный расход дозируемого вещества и необходимость сильного разбавления воздушного потока при создании малых концентраций дозируемого вещества (n*10-4…n*10-5 мг/л).
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка конструкции капиллярного дозатора, которая позволяет создавать паровоздушные смеси для веществ широкого спектра летучести без необходимости сильного разбавления воздушного потока, регулировать концентрацию дозируемого вещества без изменения разбавления воздушного потока и обеспечивает незначительную убыль массы вещества.
Предложенный регулируемый капиллярный дозатор микропотока парогазовых смесей (фиг. 1) состоит из камеры испарителя с дозируемым веществом (1), содержащей подложку из стеклоткани для равномерного распределения вещества в камере (2), двух капилляров (3), обеспечивающих микропоток газа через камеру испарителя и ввод паров вещества в смесительную камеру (4). Смесительная камера снабжена подводящим (5) и отводящим (6) штуцерами для подсоединения к воздушному потоку и дросселем регулировки потока газа (7). Рабочая часть дросселя выполнена в виде штока из фторопласта (8). Шток регулирует сечение воздушного канала смесительной камеры между капиллярами от полностью открытого до полностью закрытого, изменяя соотношение потоков газа, проходящих через смесительную и дозирующую камеры. Прокладки из фторопласта (9) обеспечивают герметичность соединения частей дозатора. Для герметизации дозатора в целом предусмотрены заглушки штуцеров (10).
Все детали дозатора, кроме штока и ручки дросселя выполнены из нержавеющей стали.
Крышка дозатора со смесительной камерой и капиллярами для ввода паров вещества в поток имеет два штуцера для подсоединения к воздушному потоку. Во входном канале смесительной камеры воздушный поток разбивается на две части. Часть потока через входной капилляр непрерывно поступает в дозирующую камеру, смешивается с парами вещества и через выходной капилляр выводится в выходной канал смесительной камеры, где смешивается с потоком, проходящим по каналу смесительной камеры, ограниченному по сечению положением штока дросселя. Количество пара вещества в смеси пар-воздух зависит от положения штока дросселя, определяющего соотношение потоков газа, проходящих через смесительную и дозирующую камеры.
Преимуществом предлагаемого регулируемого капиллярного дозатора микропотока парогазовых смесей является применимость для работы в составе небольших газодинамических установок (типа ГДУ 33), не имеющих возможности сильного разбавления воздушного потока при необходимости получения микроконцентраций дозируемого вещества, возможность регулировки концентрации дозируемого вещества без изменения разбавления воздушного потока и обеспечение незначительной убыли массы дозируемого вещества, посредством использования тонких капилляров.