ИСТИНА

Реферат: Полезная модель относится к вспомогательным устройствам, используемым при проведении мониторинга состояния воздуха и отборе проб загрязняющих примесей с использованием аналитических фильтров. Раскрыт держатель аналитического фильтра, включающий две сопряженные между собой прямоугольные пластины, каждая из которых содержит магнитный слой и слой армирующего материала, при этом в пластинах выполнены соосные сквозные отверстия, армирующий слой выполнен из полипропилена, пластины обращены друг к другу магнитными слоями и снабжены индикатором точности размещения пластин относительно друг друга, выполненным в виде среза угловой части пластин при их совмещении. Полезная модель обеспечивает исключение возможности смещения пластин относительно друг друга. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) Область техники Заявляемая полезная модель относится к вспомогательным устройствам, используемым при проведении мониторинга состояния воздуха и отборе проб загрязняющих примесей с использованием аналитических фильтров. Уровень техники Фильтры из кварцевого или стеклянного волокна, обычно использующиеся для контроля воздуха и отбора проб аэрозолей, характеризуются низкой механической прочностью, затрудняющей их установку в прибор и изъятие из него. Для компенсации данного недостатка используется три различных варианта: повышение механической прочности фильтров за счет специального армирования; производство фильтров, конструктивно заключенных в оправу из полимерных материалов; использование держателей для фильтров. Основным недостатком первых двух вариантов является их специфичность, т. е. для конкретного типа приборов необходимо использовать только тот тип фильтров, который для него предназначен. Например, для прибора AE 33 производства фирмы Magee Scientific необходимо использовать фильтр в виде ленты, поставляемый вместе с прибором (https://www.psi.ch/catcos/ProjectDetailCatcosOperationsEN/Aethalometer_book_2005.07.02.pdf). Для портативного прибора AE51 (фирма TSI) (http://www.tsi.com/uploadedFiles/News/AE51%20Spec%20Sheet.pdf) необходимо использовать одноразовые фильтры, конструктивно заключенные в специальную оправу. В обоих случаях фильтры легко вставлять в прибор и извлекать из него после их использования. Однако они предназначены только для данного типа прибора и производятся в ограниченных количествах только производителями приборов данного типа (например, фирмы Magee Scientific или TSI). Кроме того, их стоимость относительно высока. Универсальные держатели лишены такого недостатка, так как позволяют использовать фильтры универсальных размеров различных производителей. Из уровня техники известен держатель аналитического фильтра, содержащий конусообразный корпус, в широкой части которого при помощи гайки зажимается и герметизируется фильтр. Зауженная часть конуса снабжена выпускным патрубком под гибкий шланг, с помощью которого устройство подключают к побудителю расхода газа (см. Каталог «Аналитические аэрозольные фильтры АФА», М., Атомиздат, 1968 г., стр.18). Недостатком такого решения является сложность его обслуживания, т. к. при замене фильтра необходимо применение специального инструмента для демонтажа удерживающего фильтр устройства. Кроме того, резьбовой зажимной элемент удерживающего устройства при установке вращается относительно неподвижного фильтра и сам по себе может повредить мягкий фильтр. Известен держатель фильтра, раскрытый в публикации Будыка А.К., Борисов Н.Б., «Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды», Москва, Атомпресс, 2008 г., с.142, состоящий из двух частей, представляющих собой два конусообразных корпуса с фланцами, обращенными друг к другу, между которыми размещен фильтр и герметизирующая прокладка, поджимаемая накидной гайкой. Конусные части корпусов держателя снабжены ниппелями с насаженными пробоотборными шлангами. Недостатком данного держателя является увеличенное время на замену фильтра. Кроме того, необходимо наличие специфического оборудования (ключа) для разборки держателя. Недостатком также является необходимость смещения одного из корпусов вместе со шлангом, что при толстых шлангах (под высокое давление) затрудняет работу с устройством, а также снижает его надежность из-за опасности повреждения шлангов. Задача оперативной замены решается применением специальных держателей, состоящих из двух одинаковых частей, каждая из которых включает слой магнитной пленки с отверстием по размеру фильтра и наклеенным на него тонким слоем армирующего материала (пластмассы, картона, бумаги) с отверстиями, меньшими диаметра фильтра (Патент РФ № 177269 от 20.02.2017 г.). Данное решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели. Недостаток данного держателя заключается в том, что магнитная пленка намагничена не однородно, а периодическими полосами шириной порядка нескольких миллиметров. Следовательно, точная фиксация одной пластины относительно другой возможна только в одном положении. Если одна пластина развернута на 180° относительно другой вокруг оси, перпендикулярной плоскости пластины и проходящей через ее центр, точная фиксация одной пластины относительно другой, как правило, невозможна из-за того, что намагниченные полосы одной пластины, в общем случае, не совпадут с намагниченными полосами другой пластины даже при точном совпадении границ пластин. В этом случае при магнитной фиксации пластины оказываются сдвинуты относительно друг друга. Из-за этого отверстие одной пластины не полностью совпадает с отверстием другой (нарушается соосность отверстий), что вызывает относительное смещение зажимаемого фильтра в отверстии. Это, в свою очередь, вызывает неполное зажимание фильтра и дает возможность части воздуха пройти в обход фильтра. Кроме того, зажимаемые фильтры из разного материала могут обладать различной толщиной. При установке относительно тонких фильтров они могут неплотно зажиматься в держателе из-за несоответствия толщины фильтра и толщины магнитной пленки, что также может позволить воздушному потоку обходить фильтр. Таким образом, техническая проблема, решаемая посредством заявляемой полезной модели, заключается в необходимости преодоления недостатков, присущих аналогам и прототипу за счет создания конструкции держателя аналитического фильтра, обеспечивающего точную фиксацию фильтра между слоями держателя. Краткое раскрытие сущности полезной модели Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в исключении возможности смещения пластин относительно друг друга. Заявленный технический результат достигается тем, что держатель аналитического фильтра включает в себя две сопряженные между собой пластины, каждая из которых содержит магнитный слой и слой армирующего материала. Армирующий слой выполнен из полипропилена с повышенной электропроводимостью. Пластины обращены друг к другу магнитными слоями и снабжены индикатором точности размещения пластин друг относительно друг друга, выполненным в виде среза угловой части пластин при их совмещении. В пластинах выполнены соосные сквозные отверстия. Диаметр отверстия в магнитном слое каждой пластины составляет 15–17 мм, а диаметр отверстия в слое армирующего материала каждой пластины составляет 9–11 мм. Толщина магнитного слоя равна половине толщины используемого фильтра. Краткое описание чертежей Заявляемое устройство поясняется следующими чертежами, где на фиг. 1 схематично показана одна из двух частей держателя, на фиг. 2 представлен фильтр, размещенный между двух слоев держателя. Позициями на чертежах обозначены: 1 - слой армирующего материала 2 - слой магнитной пленки, 3 - фильтр Осуществление полезной модели Заявляемое устройство представляет собой держатель для аналитических фильтров, изготовленных из кварцевого, стеклянного или полимерного волокна. Держатель состоит из двух идентичных частей, между которыми в процессе использования размещают фильтр, после чего сборку помещают в прибор. Каждая часть держателя выполнена в виде пластины, выполненной из слоя магнитной пленки и плотно прилегающего к нему, закрепленного, например, посредством клеевого соединения, слоя армирующего материала. В сборе две части держателя обращены друг к другу слоями магнитной пленки и удерживаются при помощи магнитного поля. В центральной части каждой пластины выполнено сквозное отверстие для размещения фильтра. При совмещении пластин при сборке держателя отверстия располагаются соосно и образуют углубление для размещения фильтра. При этом диаметр отверстия на слое магнитной пленки соответствует диаметру фильтра и составляет 15–17 мм. Диаметр отверстия на слое армирующего материала меньше (9–11 мм соответственно), что позволяет удержать фильтр в держателе. При этом толщина магнитной пленки подобрана таким образом, чтобы ее двойной слой не превышал по толщине материал устанавливаемого фильтра. В случае использования стандартного фильтра из кварцевого волокна плотностью 85 г/м2 толщина фильтра составляет 0,44 мм. Таким образом, толщина магнитной пленки может составлять 0,2–0,22 мм. Толщина армирующего слоя при этом может составлять 0,5 мм. Тем самым при сборе двух частей держателя формируется полость требуемого размера для размещения фильтра, которая обеспечивает стационарное размещение фильтра в отверстии держателя при прижатии двух его (держателя) частей друг к другу. Пластины выполнены в виде прямоугольника, однако данное требование обусловлено конструкцией прибора, в котором планируется использовать сборку держателя с фильтром. Наличие прямых углов позволяет избежать вращения держателя относительно воздушного канала при установке в измерительный прибор. Пластины прижимают друг к другу магнитными слоями и фиксируют их правильное положение. Если одна пластина развернута на 180° относительно другой вокруг оси, перпендикулярной плоскости пластины и проходящей через ее центр, точная фиксация одной пластины относительно другой, как правило, невозможна из-за того, что намагниченные полосы одной пластины, в общем случае, не совпадут с намагниченными полосами другой пластины даже при точном совпадении границ пластин. В этом случае при магнитной фиксации пластины оказываются сдвинуты. Таким образом, для точной магнитной фиксации пластин необходимо строго выдержать изначальную ориентацию пластин друг относительно друга. При правильном расположении пластин один из углов каждой пластины держателя отрезают для обеспечения фиксации пластин с магнитными пленками в правильном положении. Срезанный угол обеих пластин представляет собой своеобразную метку и позволяет сразу определить правильное положение одной пластины относительно другой при их магнитной фиксации. Заявляемое устройство работает следующим образом. Фильтр из кварцевого или стеклянного волокна, вырезанный по диаметру отверстия в слое магнитной пленки, помещается в углубление на одной из частей держателя (в слой магнитной пленки) и накрывается другой частью, при этом, магнитные пленки, притягиваясь друг к другу, прочно фиксируют фильтр (3) в держателе, не деформируя его. После этого фильтр в сборе с держателем может быть легко и быстро помещен в измерительный прибор. Такой держатель может быть использован многократно, при замене фильтра по мере его использования. Предварительно приготовленные фильтры в держателях данного типа позволят производить длительные измерения и обеспечат быструю и удобную замену фильтра в приборе по мере использования без опасности повреждения фильтра при его замене. Дополнительное преимущество данной конструкции держателя состоит в том, что фильтр, как правило, имеет одну рабочую сторону, а наличие индикатора точности взаимного расположения пластин держателя (срезанный угол) позволяет даже в полевых условиях (например, в условиях слабой освещенности) правильно установить фильтр в прибор. Особую ценность такие держатели представляют для проведения оперативных измерений и отбора проб в тяжелых климатических условиях, на полярных станциях, в экспедициях, в периоды особой опасности (лесных пожаров) и в экстремальных условиях, когда надежность, удобство замены, многократное использование определяют качество и быстроту проведения измерений. Пример конкретного выполнения В качестве опытного образца изготовлен держатель, выполненный из двух прямоугольных пластин размерами 45×20 мм, один из углов которых срезан. Размер среза решающего значения не имеет. Каждая пластина выполнена из слоя магнитной пленки толщиной 0,22 мм, к которой приклеен слой полипропилена. В пластинах выполнены соосные отверстия, диаметром 17 мм в магнитном и 11 мм в армирующем слоях. В качестве фильтра, установленного в держатель, использовали диск из кварцевого волокна плотностью 85 г/м2 и диаметром 16,5 мм, с помощью которого определяли массовую концентрацию в атмосферном аэрозоле черного углерода. При сборке держателя фильтр устанавливали в углубление, образованное отверстием в магнитном (внутреннем) слое одной пластины держателя, с опиранием на край меньшего по диаметру отверстия в армирующем (внешнем) слое. Затем другую пластину прижимали магнитным слоем к магнитному слою первой пластины, ориентируя обе пластины по срезанному углу, точность взаимного расположения пластин фиксировали по совпадению линии срезанного угла. В результате обе пластины оказывались плотно прижаты друг к другу, а фильтр надежно зафиксирован в углублении, образованном отверстиями в магнитных слоях обеих пластин. Формула полезной модели 1. Держатель аналитического фильтра, включающий две сопряженные между собой прямоугольные пластины, каждая из которых содержит магнитный слой и слой армирующего материала, при этом в пластинах выполнены соосные сквозные отверстия, отличающийся тем, что армирующий слой выполнен из полипропилена, пластины обращены друг к другу магнитными слоями и снабжены индикатором точности размещения пластин относительно друг друга, выполненным в виде среза угловой части пластин при их совмещении. 2. Держатель по п.1, отличающийся тем, что диаметр отверстия в магнитном слое каждой пластины составляет 15–17 мм, а диаметр отверстия в слое армирующего материала каждой пластины составляет 9–11 мм. 3. Держатель по п.1, отличающийся тем, что толщина магнитного слоя равна половине толщины используемого фильтра. Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)