ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к определению концентрации растворенных газов, преимущественно кислорода.
Известна измерительная система для определения концентрации растворенных газов, преимущественно кислорода, по патенту РФ на полезную модель №146155, МПК G01N 27/28, G01N 27/404, опубликовано 10.10.2014 г. Измерительная система содержит проточную камеру, защитную колбу и датчик растворенного кислорода. Датчик растворенного кислорода скреплен с проточной камерой, при этом мембрана датчика образует дно проточной камеры. Внутренняя боковая поверхность проточной камеры снабжена средством защиты от повреждения мембраны. Средство защиты от повреждения мембраны выполнено в виде клинообразных ребер, расположенных по периметру внутренней боковой поверхности проточной камеры и имеющих максимальную высоту у дна проточной камеры и/или сетки, размещенной у дна проточной камеры. Защитная колба выполнена бутылко-образной формы с металлическим горлышком, на котором установлен зажим для крепления непосредственно к трубе пробоотборника. Зажим выполнен в виде двух металлических фигурных планок, охватывающих трубу пробоотборника, и стопора, имеющего быстроразъемное соединение с горлышком защитной колбы. Фиксация зажима на трубе пробоотборника осуществляется затяжкой двух болтов (в данной случае с помощью вспомогательного инструмента - отвертки).
Известная измерительная система обеспечивает высокую точность и воспроизводимость измерений.
Известная измерительная система по совокупности существенных признаков является наиболее близкой к заявляемому техническому решению и выбрана в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатками известного устройства являются относительная сложность конструкции и трудоемкость подготовки к работе измерительной системы.
Учитывая, что оперативное подключение (отсоединение) измерительной системы к пробоотборнику является в определенной степени неудобной и трудоемкой операцией (требующей манипуляций отверткой), зажим предварительно устанавливают на каждом пробоотборнике, на котором предполагается контроль кислорода. При работе измерительная система подключается к соответствующему пробоотборнику с использованием установленного на нем зажима.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и уменьшение трудоемкости подготовки системы к работе при проведении оперативного контроля кислорода на множестве пробоотборников.
Указанный технический результат достигается тем, что в измерительной системе, содержащей проточную камеру, защитную колбу с металлическим горлышком, на котором установлен зажим для крепления непосредственно к трубе пробоотборника, датчик растворенного кислорода, скрепленный с проточной камерой, при этом дно проточной камеры образовано мембраной датчика, внутренняя боковая поверхность проточной камеры снабжена средством защиты от повреждения мембраны, выполненном в виде клинообразных ребер, расположенных по периметру внутренней боковой поверхности проточной камеры и имеющих максимальную высоту у дна проточной камеры и/или сетки, размещенной у дна проточной камеры, согласно полезной модели, зажим выполнен в виде крышки, установленной на горлышке защитной колбы с возможностью вращения, и трех кулачков в виде зубчатых реек, размещенных с возможностью радиального перемещения, при этом на внутренней торцовой поверхности крышки выполнена спиральная винтовая канавка, а зубцы кулачков размещены в канавке крышки.
Приведенная совокупность существенных признаков позволяет обеспечить упрощение конструкции и уменьшение трудоемкости подготовки системы к работе при проведении оперативного контроля кислорода на множестве пробоотборников.
Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».
Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где:
- на фиг. 1 изображен общий вид измерительной системы;
- на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;
- на фиг. 3 - выносной элемент Б на фиг. 1;
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - проточная камера;
2 - защитная колба;
3 - горлышко защитной колбы 2;
4 - датчик растворенного кислорода;
5 - зажим;
6 - мембрана датчика 4;
7 - клинообразные ребра;
8 - сетка;
9 - крышка;
10 - кулачки;
11 - винтовая канавка крышки 9;
12 - зубцы кулачков 10.
13 - винт крепления датчика 4 к защитной колбе 2.
Измерительная система содержит проточную камеру 1, защитную колбу 2 с металлическим горлышком 3, датчик растворенного кислорода 4, скрепленный с проточной камерой 1, зажим 5 для крепления измерительной системы непосредственно к трубе пробоотборника. Дно проточной камеры 1 образовано мембраной 6 датчика. Внутренняя боковая поверхность проточной камеры 1 снабжена средством защиты от повреждения мембраны 6. Средство защиты выполнено в виде клинообразных ребер 7, расположенных по периметру внутренней боковой поверхности проточной камеры 1 и имеющих максимальную высоту у дна проточной камеры 1 и/или сетки 8, размещенной у дна проточной камеры 1. Зажим 5 выполнен в виде крышки 9, установленной на горлышке 3 защитной колбы с возможностью вращения, и трех кулачков 10 в виде зубчатых реек, размещенных с возможностью радиального перемещения. На внутренней торцовой поверхности крышки 9 выполнена спиральная винтовая канавка 11, а зубцы 12 кулачков 10 размещены в канавке крышки 9. Датчик 4 скреплен с защитной колбой 2 винтом 13.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
До подключения измерительной системы к пробоотборнику поворачивают крышку 9 против часовой стрелки до упора. При этом кулачки 10 перемещаются в радиальном направлении от центра крышки 9, раскрывая в центре крышки 9 максимально возможное (при выбранных геометрических размерах конструкции) отверстие для трубы пробоотборника. Перемещение кулачков 10 осуществляется за счет усилия, возникающего в зубцах 12 кулачков, находящихся в винтовой канавке 11 крышки 9. Далее трубу пробоотборника вводят в отверстие крышки 9 и продвигают внутрь проточной камеры 1 до упора о клинообразные ребра 7. Затем поворачивают крышку 9 по часовой стрелке до захвата трубы кулачками 10, перемещающимися в этом случае по направлению к центру крышки 9. Подобный зажим является самоцентрирующимся в силу того, что положение кулачков (при повороте крышки 9) строго задается винтовой канавкой 11. Поэтому независимо от первоначального положения трубы пробоотборника в крышке 9 при захвате этой трубы она всегда оказывается в центре проточной камеры 1. Подобное центрирование важно для исключения возможных циркуляционных потоков контролируемой среды внутри проточной камеры 1, способных вызвать дополнительную ошибку измерения за счет привнесения кислорода из окружающего воздуха.
Диапазон диаметров труб пробоотборника, на которых возможно размещение измерительной системы с подобным захватом, определяется выбранными геометрическими размерами конструкции. В реализованной системе подобный диапазон составляет от 7 мм до 20 мм, что позволяет работать практически на всех возможных пробоотборниках предприятий теплоэнергетики.
После установки измерительной системы на трубу пробоотборника, поступающая проба омывает мембрану 6 датчика 4 и, наполнив проточную камеру 1, свободно переливается через ее края. Информация о кислороде поступает с датчика в электронный блок (на чертеже не показан), где она соответствующим образом обрабатывается и выводится на индикатор блока.