Пламенно-ионизационный газоанализатор

 

ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , содержащий камеру, в которой установлена всщородная .релка со штуцерами для подвода анализируемого газа, водорода и воздуха , потенциальный и коллекторный электроды, источник питания постоянного тока, соединенный через нагрузочное сопротивление с электродами , усилитель, вход которого соединен с, нагрузочным сопротивлением, а выход - с выходным прибором, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительный источник питания постоянного тока, переменное и ограничительное сопротивления , причем отрицательный полюс дополнительного источника питания i через переменное и ограничительное -сопротивления подсоединен к точке (Л соединения входа усилителя с нагрузочным сопротивлением.

(19) (П) COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

3(59.G 01 N 27 62 (.

1 а.

J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3535029/18-25 (22) 31.12.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Л.В.Павловская, В.Ф.Примиский, В.Ф.Рыжков и N.Ã.Øàòàëîâ (71),Киевское научно-производственйое объединение Аналитприбор (53) 541.275 (088.8) (56) 1. Сакодинский К.И. и др. Приборы для хроматографии. M. Машиностроение, 1973, с. 318 °

2. Авторское свидетельство СССР

)(о заявке 9 2895422/18-25, кл. G 01 N 27/62, 1980 (прототип). (54)(57) ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий камеру, в которой установлена водородная Фз.релка со штуцерами для подвода анализируемого газа, водорода и воздуха, потенциальный и коллекторный электроды, источник питания постоянного тока, соединенный через нагруэочное сопротивление с электродами, усилитель, вход которого соединен с, нагрузочным сопротивлением, а выход — с выходным прибором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены дополнительный источник питания постоянного тока, переменное и ограничительное сопротивления, причем отрицательный полюс дополнительного источника питания через переменное и ограничительное

-сопротивления подсоединен к точке соединения входа усилителя с нагрузочным сопротивлением.

С:

1075141

Изобретение относится к аналитической технике и может быть использовано при создании автоматических газоанализаторов для измерения метана, пропана и другиХ углеводородов в ходе различных химико-технологи- 5 ческих процессов, в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания.

Известен газоаналиэатор, предста.-.— ляющий собой камеру с электродами для подвода постоянного напряжения. нагрузочным сопротивлением между эле"тродами, усилителем, соединенным с этим сопротивлением, а также газовыми штуцерами для подвода анализируемого газа, водорода, воздуха.

В камере происходит ионизация молекул углеводородов в пламени водорода.

Ионизационный ток, пропорциональный концентрации углеводородов, усиливается усилителем и измеряется (1j.

Недостатком указанного газоанализатора является погрешность измерений, вызванная фоновым током..Последййй обусловлен присутствием в воздухе для горения и водороде мик- 25 ропримесей углеводородов и органических соединений, что приводит к появлению фонового ионизационного тока в гаэоаналиэаторе еще до подачи на его вход анализируемого газа, т.е. происходит смещение градуировочной характеристики и соответственно возникает погрешность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению пламенно- 35 ион из аци он ный гаэ оанали затор, содержащий камеру, в которой установлена водородная горелка со штуцерами для подвода анализируемого газа, водорода и воздуха, потенциальный и кол- 40 лекторный электроды, источник питания постоянного тока, соединенный через нагрузочное сопротивление с электродами, усилитель, вход которого соединен с нагрузочным сопротивлением„а выход — с выходным прибором (2j .

Недостатком известного устройства является погрешность измерений„ связанная с фоновым ионизационным током, который вызван наличием углеводородов в воздухе и водороде, что привоцит к завышению результатов измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Укаэанная цель достигается тем, что в пламенно-ионизационный газоанализатор, содержащий камеру, в которой установлена водородная горелка со штуцерами для подвода анализируемого газа, водорода и воздуха, потенциальный и коллекторный электроды, источник питания постоянного тока, соединенный через нагрузочное сопротивление с электродами, усилитель, вход которого соединен с нагрузочным сопротивлением, а выход — с выходным прибором, введены дополнительный v.ñòî÷íèê питания постоянного тока, переменное и ограничительное сопротивления, причем отрйцательный полюс дополнительного источника питания через переменное и ограничительное сопротивления подсоединен к точке соединения входа усилителя с нагруэочным сопротивлением.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого гаэоанализатора

Газоанализатор содержит ионизационную камеру 1, в которой находится горелка 2, укрепленная на изоляторе 3. B горелку 2 через штуцер 4 вводнтcÿ газовая проба, а через шту-„.ер 5 водород. Штуцер 6 r:peäíàçíà ev для подачи воздуха. Над пламеем 7 расположен коллектор 8. .Горел.-.a. 2 соединена с выводом 9. Спираль

10 предназначена для поджига газовой c:.;=.-:.-..-,. К -орелке 2 подводится + истоника 11 питания (порядка +100-?00 В .Вывод 9 и вывод с коллектора 8 совместно с источником питания и нагрузочным сопротивлением 12 образует последовательную цепь.

Сигнал с сопротивления 12 усиливается усилителем 13. К нагрузочному сопротивлению 12 в точке соединения с усилителем 13 подсоединено одним концом ограничительное сопротивление

14, второй конец которого соединен со средней точкой переменного сопротивления 15. Один конец переменного сопротивления 15 соединен с плюсом, а другой — с минусом дополнительного источника 16 питания. К выходу усилителя 13 подсоединен выходной прибор 17

Гаэоанализатор работает следующим образом.

Перед началом работы в ионизационную камеру 1 через штуцеры 5 и 6 вводится воздух и водород, и с помощью спирали 10 осуществляется поджиг образовавшейся смеси.

При этом в водороде и воздухе неизбежны примеси метана, пропана и т.д.,которые в пламени водорода и под воздействием приложенного напряжения ионизируются, т.е. возникает фоновый иониэационный ток 1@о, который течет по цепи: + источника

11 питания — вывод 9 — горелка 2 пламя 7 — коллектор 8 — нагрузочное сопротивление 12 — †источника

11 питания. Этот фоновый ионизационный ток усиливается усилителем. 13 и далее регистрируется выходным прибором 7.

Для компенсации фонового ионизационного тока с помощью дополнительного источника 16 питания, переменного сопротивления R 15 и ограничи3 °

1075141

ВНИИПИ Заказ 489/36 тираж 823 Подписное

Филиал lIIIO "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 тельного сопротивления 14 через нагруэочное сопротивление 12 пропускают компенсирующий ток I в направлении, противоположном фоновому иониэационному току. Компенсационный ток I< протекает по цепи: + дополнительного источника 16 питания нагрузочное сопротивление 12 — ограничительное сопротивление 14 — переменное сопротивление 15 дополнительного источника 16 питания. Меняя величину R 15 меняют Ik и добиваются полной компенсации I о чем судят по нулевым показаниям выходного прибора 17.

Таким образом, за счет дополнительного введенного источника 16 питания и сопротивлений 14, 15 добиваются полной компенсации фонового ионизационногo тока и тем самым повышают точность измерений. При измерении концен трации углев одородов в помещен и ях выбросов ди з ель ных двигателей и в других местах с малым значением концентраций углево5 дородов, когда последние становятся соизмеримыми с фоновым током, повышается точность измерений в полтора-два раза.

При этом по сравнению с извест10 ным в предлагаемом изобретении за счет повышения точности нет необходимости производить частые измерения-прибора поверочными газовыми смесями (ПГС) . Б известном иэобрете-

15 нии для поддержания точности измерений такая калибровка проводилась два-три раза в сутки °

Предлагаемый гаэоаналиэатор позволит использовать ПГС один-два раза в год.