2.4.2.1. Отбор проб жидкостей для автоматического анализа

При автоматическом анализе свойств и состава жидкостей пробы отбираются специальным зондом и по пробоотборной линии транспортируются к датчику измерительного прибора. Эти устройства обычно применяются в технологическом оборудовании или в очистных сооружениях.

Все побудители расхода жидкостей можно разделить:

1. На насосы с принципом действия, основанным на использовании сил инерции, представленные на рис. 5. Они подразделяются:

а) на центробежные с крыльчаткой в виде ”беличьей клетки”;

б) осевые с крыльчаткой в виде пропеллера;

в) водоструйные с принципом действия, аналогичным распылителям на флаконах с парфюмерией; и т.д.

2. Насосы с впускным и выпускным клапанами и изменяемым рабочим объемом. По способу изменения объема различают:

а) поршневые насосы с передвигаемым по цилиндру поршнем (рис. 6а);

б) насосы с диафрагмой, совершающей возвратно-поступательное движение, действие которых иллюстрируется рис. 6б;

в) сильфонные насосы, в которых изменяется объем гофрированной конструкции, похожей на применяемые в музыкальных инструментах меха (рис. 6в).

В химических лабораториях для перекачки жидкостей часто используют представленные на рис. 6г перистальтические насосы. Они представляют собой трубку из упругого эластичного материала, по которой периодически прокатывается ролик. Ролик сжимает трубку и гонит находящуюся в ней жидкость в направлении своего движения.

Измерение расхода жидкости необходимо для определения количества промышленных стоков. Приборы для измерения расхода жидкостей называют расходомерами.

Наиболее распространены расходомеры переменного перепада давления (рис.

Широко применяются расходомеры с преобразованием поступательного движения потока во вращательное движение датчика. Преобразование вращательного движения в электрический сигнал осуществляется электрическими генераторами, магнитными, оптическими и другими преобразователями. Датчики с турбинными преобразователями могут применяться в открытых водоемах. Известны расходомеры с преобразованием в скорость поступательного движения специально образуемых ионных, радиоактивных и прочих меток. Используются ультразвуковые расходомеры с излучением колебаний по потоку, против потока и со сносом направляемого поперек течения ультразвукового излучения. Также применяются тепловые расходомеры, индукционные расходомеры электропроводных жидкостей и т. д.

Примеры типовых схем измерения расхода жидкости в трубопроводах приведены на рис. 8.

Нежелательные изменения состава пробы возможны по причинам:

1. Изменений температуры и давления пробы, вызывающих нарушение термодинамического и химического равновесия контролируемых веществ. Для устранения этих явлений скорость жидкости при ее отборе должна быть постоянна и мало отличаться от скорости жидкости в основном трубопроводе.

2. Химических реакций пробы с материалом пробоотборных линий и атмосферным воздухом. Для их устранения необходимо выбирать химически стойкие материалы и не допускать контакт пробы с воздухом.

3. При протяженных пробоотборных линиях из-за конечной скорости движения пробы и явлений диффузии возникают динамические погрешности. Для их уменьшения необходимо снижать диаметр пробопроводов.