УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ АЭРОЗОЛЕЙ

Полезная модель относится к приборостроению, в частности, к устройствам для отбора проб аэрозолей из воздушной среды для последующего физико-химического или микробиологического анализа и может быть использовано для контроля чистоты воздушной среды в городах, на промышленных площадях предприятий, на транспортных магистралях, на предприятиях микробиологической, пищевой, медицинской и других отраслей промышленности.
Известно устройство отбора проб воздуха, содержащее фильтродержатель, корпус, измеритель расхода воздуха, регулятор расхода воздуха, побудитель расхода (Авторское свидетельство СССР N 1265520, кл. G01N 1/22, 1986).
Недостатком известного устройства является то, что фильтродержатель, измеритель расхода, регулятор расхода и побудитель расхода выполнены в виде отдельных автономных конструктивных узлов, имеющих множество сочленений, в том числе, и в виде гибких шлангов, что снижает их функциональные возможности, существенно увеличивает гидравлическое сопротивление системы, снижает достоверность пробы из-за возможности подсосов воздуха во множестве сочленений.
Известно и другое устройство для отбора проб аэрозолей, содержащее цилиндрический корпус, установленный на входе в корпус фильтродержатель с фильтром, побудитель расхода и расходомер (Авторское свидетельство СССР N 1402830, кл. G01N 1/22, 1988). 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 Российской Федерации №2089870, 1997, МПК G01N 1/22). Устройство для отбора проб аэрозолей содержит цилиндрический корпус, установленный на входе в цилиндрический корпус фильтродержатель с фильтром, побудитель расхода, расходомер и регулятор расхода. Последний установлен за расходомером и выполнен в виде втулки с отверстием, установленной с возможностью поворота на цилиндрическом корпусе. В месте установки втулки на корпусе выполнено отверстие, соответствующее отверстию во втулке. Расходомер установлен в цилиндрическом корпусе за фильтродержателем.
Однако на всех режимах работы устройства как через фильтр, так и через расходомер протекает полное значение расхода воздуха, т.к. боковые отверстие регулятора установлено
после них. Даже в случае, если весь расход воздуха будет направлен через боковые отверстия в корпусе, расходомер все равно зафиксирует полное значение расхода, которое пройдет через фильтр.
Если в магистрали будет установлен регулятор, дроссель или любое другое гидравлическое сопротивление, не связанное с разделением потока и выходом одной из его составных частей вне предела корпуса, то место их расположения может быть любым, т.к. значение расхода с соответствии с законом неразрывности будет неизменным по всему аэродинамическому тракту. Однако после установки регулятора данного типа поток воздуха разделяется на 2 части: внешний поток и внутренний, причем после регулятора 5 по внутреннему объему корпуса будет протекать только внутренний поток.
Задачей полезной модели является повышение достоверности информации о состоянии контролируемой среды.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в улучшении технических характеристик устройства для отбора проб аэрозолей.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для отбора проб аэрозолей содержит цилиндрический корпус, фильтр, расходомер, регулятор расхода с разделением потока и побудитель расхода. При этом регулятор расхода установлен на входе устройства перед фильтром, а выход расходомера через блок управления связан с побудителем расхода.
Сущность полезной модели поясняется блок-схемой,
где: 1 - цилиндрический корпус;
2 - фильтр с фильтродержателем;
3 - побудитель расхода воздуха;
4 - расходомер;
5 - регулятор расхода;
6 - втулка с отверстием;
7 - блок управления.
Устройство содержит цилиндрический корпус 1, установленный на входе в корпус 1, фильтр 2 с фильтродержателем для отбора аэрозольных проб воздуха, побудитель расхода воздуха 3 и расходомер 4 тахометрического типа. Устройство снабжено регулятором расхода 5, установленным на корпусе 1 перед фильтром 2. Регулятор расхода 5 выполнен в виде втулки с отверстием 6, установленной с возможностью поворота на корпусе 1. В месте установки втулки, на корпусе 1 выполнено отверстие, соответствующее отверстию 6 во втулке. Расходомер 4 установлен в корпусе за фильтром 2 с фильтродержателем.
Побудитель расхода воздуха 3 расположен в задней части корпуса 1 и работает только на одном установившемся режиме. Выключение его происходит по команде от блокам управления 7.
Перед работой устройства необходимо выполнить следующие операции:
- в блоке управления 6 установить количество импульсов, которое необходимо отработать расходомеру тахометрического типа и которое соответствует заданному интегральному значению расхода воздуха через фильтр 2;
- установить отверстие 6 во втулке в положение, соответствующее заданному значению секундного значения расхода, проходящему через фильтр 2;
- установить фильтр 2 в фильтродержатель для отбора аэрозольных проб воздуха.
Работает устройство следующим образом.
При включении побудителя расхода воздуха 3, по внутреннему объему устройства будет перемещаться воздух. Регулятор расхода 5 обеспечивает протекание через фильтр 2 заданного значения расхода воздуха путем стравливания его излишков в атмосферу через отверстия 6 в корпусе. Текущее значение расхода воздуха можно визуально наблюдать по показаниям частотомера, подключенного к расходомеру 4. В случае необходимости, по показаниям частотомера устанавливают необходимое значение расхода воздуха. Для этого необходимо повернуть втулку регулятора расхода 5 с целью изменения площади сечения сквозного отверстия на корпусе 1 устройства.
При этом через аэрозольный фильтр 2 просасывается только требуемая часть воздуха, прокачиваемого побудителем расхода 3, а другая часть воздуха проходит через регулируемое отверстие в корпусе 1 устройства. Расходомер 4 измеряет только расход воздуха, проходящий через фильтр 2. При прохождении необходимого объема воздуха блок управления 7 дает команду на выключение побудителя расхода воздуха 3, после чего фильтр 2 отправляют на анализ.
Таким образом, конструкция устройства может быть использована для отбора проб аэрозолей из воздушной среды для последующего физико-химического или микробиологического анализа и для контроля чистоты воздушной среды в городах, на транспортных магистралях, на промышленных площадях предприятий, а также на предприятиях микробиологической, пищевой, медицинской и других отраслей промышленности. Достоверность отобранной пробы обеспечивается прохождением с заданной скоростью требуемого количества воздуха через фильтр 2.