ИНДИКАТОРНАЯ ТРУБКА

Индикаторная трубка предназначена для измерения концентрации вредных и (или) загрязняющих веществ при оценке качества воздуха. Индикаторная трубка может применяться для контроля атмосферного воздуха в населенных пунктах, контроля воздуха рабочей зоны и промышленных выбросов, скрининга, технологического контроля газовых сред и воздуха.
Известна индикаторная трубка по патенту США №4077776 (07.03.1978). Индикаторная трубка, содержащая прозрачный герметично запаянный стеклянный корпус с каналом для прокачивания контролируемой среды, частично заполненным индикаторным наполнителем, изменяющим цвет при прохождении через него определяемых веществ, индикаторный наполнитель с двух сторон удерживается (фиксируется) газопроницаемыми тампонами, выполненными из гранул пористого стекла. Измерение концентрации при помощи такой трубки требует использования отдельной шкалы.
Известна индикаторная трубка по патенту КНР №1514230 (31.12.2002). Индикаторная трубка, содержащая прозрачный герметично запаянный стеклянный корпус с каналом для прокачивания контролируемой среды, частично заполненным индикаторным наполнителем, изменяющим цвет при прохождении через него определяемых веществ, трубка снабжена прикрепленной к наружной поверхности корпуса измерительной шкалой, индикаторный наполнитель с двух сторон удерживается (фиксируется) газопроницаемыми тампонами, выполненными из стекловаты, в качестве сорбента использован силикагель.
Прототипом является индикаторная трубка по патенту КНР №2118983 (24.12.1991).
Индикаторная трубка, содержащая прозрачный герметично запаянный стеклянный корпус с каналом для прокачивания анализируемой среды, частично заполненным индикаторным наполнителем, изменяющим цвет при прохождении через него определяемых веществ, трубка снабжена прикрепленной к наружной поверхности корпуса измерительной шкалой, индикаторный наполнитель с двух сторон удерживается (фиксируется) газопроницаемыми тампонами, выполненными из хлопка, растительного пуха, минеральной ваты, полиакрилонитрильного волокна, в качестве сорбента используются либо силикагель либо диатомовая земля (кизельгур) либо кварцевый песок.
Аналоги и прототип имеют существенные недостатки. Нанесение пленки осуществляется либо термическими методами, либо предварительным нанесением клея на поверхность и прижатием к смазанной поверхности пленки. Приклеивание таким способом приводит к деформации шкалы и/или не позволяет осуществить точное позиционирование нанесенной на пленку шкалы относительно границы «тампон-индикаторный наполнитель».
При приклеивании происходит адгезия пленки к стеклу. Физические свойства пленки и стекла не позволяют им создать крепкое клеевое соединение. Это приводит к тому, что при длительном хранении, транспортировании, использовании происходит смещение пленки относительно стеклянного корпуса.
В результате неточного позиционирования пленки при наклеивании и последующего смещения шкалы относительно границы «тампон-индикаторный наполнитель» точность измерения уменьшается.
Технический результат полезной модели заключается в повышении точности измерения.
Индикаторная трубка, содержащая прозрачный герметично запаянный стеклянный корпус с каналом для прокачивания анализируемой среды, частично заполненным индикаторным наполнителем, изменяющим цвет при прохождении через него определяемых веществ для повышения точности измерения индикаторная трубка снабжена прикрепленной к наружной поверхности корпуса пленкой с нанесенной на нее измерительной шкалой, в качестве пленки используется самоклеющаяся пленка, приклеенная внахлест, причем нахлест составляет не менее 1 мм, толщина пленки составляет 50-80 мкм.
Простота процесса наклеивания самоклеющейся пленки позволяет наклеивать ее с высокой точностью. В связи с тем, что адгезия между клейкой стороной пленки и ее внешней стороной больше чем между клейкой стороной и стеклом, повышается надежность фиксации пленки с нанесенной на нее шкалой. Вероятность отклеивания пленки во время хранения, транспортирования и использования существенно снижается, т.е. обеспечивается надежная фиксация начала отсчета шкалы относительно границы «тампон-индикаторный наполнитель», что повышает точность измерения и воспроизводимость результатов. Слишком малый нахлест не позволяет надежно склеить пленку.
При толщине пленки менее 50 мкм повышается эластичность и уменьшается упругость пленки, вероятность деформации пленки и нанесенной на нее измерительной шкалы при наклеивании на трубку увеличивается, при этом снижается точность измерения и воспроизводимость результатов.
При толщине пленки более 80 мкм резко повышается упругость пленки и снижается ее эластичность, что приводит к невозможности надежной фиксации наклейки с нанесенной на нее измерительной шкалой на неплоской поверхности корпуса индикаторной трубки, самопроизвольному отклеиванию наклейки и смещению измерительной шкалы относительно границы «тампон-индикаторный наполнитель». Точность измерения при этом снижается.
В индикаторной трубке индикаторный наполнитель может с двух сторон удерживаться (фиксироваться) газопроницаемыми тампонами, выполненными из обезжиренного скрученного стекловолокна. Обезжиренное стекловолокно обладает очень низкой сорбционной емкостью и нейтрально к индикаторному наполнителю, поэтому практически все определяемое вещество достигает индикаторного наполнителя и вступает в аналитическую реакцию (повышается чувствительность и точность измерения, воспроизводимость результатов).
Скрученность стекловолокна позволяет увеличить упругость тампона (эффект сжатой пружины), чем обеспечивается надежность фиксации индикаторного наполнителя тампонами относительно измерительной шкалы при хранении, транспортировании и использовании индикаторной трубки (точность измерения и воспроизводимость результатов повышается).
Тампоны из скрученного стекловолокна надежно удерживают индикаторный наполнитель за счет высокого сродства материалов (стекло корпуса индикаторной трубки- стекловолокно), что положительно влияет на точность и воспроизводимость результатов измерения (тампоны не дают рассыпаться порошку наполнителя и изменить его аэродинамические параметры) и позволяют транспортировать индикаторную трубку любым способом. Кроме того, такие тампоны за счет своей нейтральности не влияют на индикаторный наполнитель и позволяют сохранять точность даже при длительном хранении индикаторной трубки.
В индикаторной трубке индикаторный наполнитель может представлять собой не менее чем один химический реактив, нанесенный на сорбент, причем в качестве сорбента используются несколько разных веществ, например, два, причем одно из веществ обладает большой удельной поверхностью и низкой плотностью, а другое - пониженной удельной поверхностью и повышенной плотностью.
Сочетание сорбентов с разными характеристиками позволяет расширить диапазон измерений и использовать на одной трубке шкалы с разными масштабами, что также увеличивает точность измерений.
На фиг.1 представлен общий вид индикаторной трубки, на фиг.2 - поперечное сечение «А-А».
Индикаторная трубка, содержащая прозрачный герметично запаянный стеклянный корпус 1 с каналом 2 для прокачивания анализируемой среды, частично заполненным индикаторным наполнителем 3, изменяющим цвет при прохождении через него определяемых веществ, индикаторная трубка снабжена прикрепленной к наружной поверхности корпуса пленкой 4 с нанесенной на нее измерительной шкалой 5, в качестве пленки используется самоклеющаяся пленка, приклеенная в внахлест, причем нахлест 6 составляет не менее 1 мм, толщина пленки составляет 50-80 мкм.
Индикаторный наполнитель с двух сторон удерживается (фиксируется) газопроницаемыми тампонами 7, выполненными из обезжиренного скрученного стекловолокна. Индикаторный наполнитель может представлять собой химический реактив, нанесенный на сорбент, причем в качестве сорбента используются два различных вещества, причем одно из веществ обладает большой удельной поверхностью и низкой плотностью, а другое - пониженной удельной поверхностью и повышенной плотностью.