Термокондуктометрический газоанализатор

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерительным преобразователям концентрации компонентов газовых смесей по теплопроводности. Цель изобретения - повьшение быстродействия и точности анализа многокомпонентной смеси переменного состава. Термокондуктометрический газоанализатор содержит однотипные тепловые ячейки (Я) с чувствительными элементами, включенными в электрическую измерительную схему с вторичным прибором, дроссели (Д), компенсационный и поглотительный сосуды (С), а также стабилизаторы абсолютного давления анализируемой среды на входе в газоанализатор и на выходе из него. Газоанализатор выполнен в виде двухпараллельных ветвей, в одной из которых установлены последовательно соединенные Д, поглотительный С, Д и тепловая Я, а в другой - последовательно соединенные Д, компенсационный С,, Д и тепловая Я. 1 ил. (Л to со 4 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН Р11 4 G 01 N 27/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 362781 2/24-25 (22) 22.07.83 (46) 07.08.86. Бюп. Ф 29 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт нм. Ленинского комсомола и Киевское научно-производственное объединение "Аналитприбор". (72) Е.П.Пистун, Б.А,Криль, 3.Н.Теплюх, Р,Б.Брылынский, А,А.Дашковский, А.А,Кравченко и В.П.Долюк (53) 543.274 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 269564, кл. G 01 N 27/16, 1965.

Авторское свидетельство СССР

Ф 628435, кл. G 01 N 27/14, 1975. (54) ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИИ ГАЗОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерительным преобразователям концентрации компонентов газовых

„„SU„„1249426 А 1 смесей по теплопроводности. Цельизобретения — повышение быстродействия и точности анализа многокомпонентной смеси переменного состава. Термокондуктометрический газоанализатор содержит однотипные тепловые ячейки (Я) с чувствительными элементами, включенными в электрическую измерительную схему с вторичным прибором, дроссели (Д), компенсационный и поглотительный сосуды (С), а также стабилизаторы абсолютного давления анализируемой среды на входе в газоанализатор и на выходе из него. Газоанализатор выполнен в виде двухпараллельных ветвей, в одной из которых Ж установлены последовательно соединен- у р ные Д, поглотительный С, Д и тепловая Я, а в другой — последовательно С соединенные Д, компенсационный С,, Д и тепловая Я. 1 ил.

1249426

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерительным преобразователям концентрации компонентов газовых смесей по теплопроводности, и может найти применение для анализа состава многокомпонентных газовых смесей как в научных исследованиях, так и в системах газоаналитического контроля различных технологических процессов„

Цель изобретения — повышение быстройдействия и точности анализа много компонентной смеси переменного состава термокондуктометрического газоанализатора.

Гавоанализатор состоит из двух параллельных ветвей, первая из которых образована последовательным соединением дросселя 1, поглотительного сосуда 2, дросселя 3 и тепловой ячейки 4 с чувствительным элементом, а вторая ветвь образована последовательным соединением дросселя 5, компенсационного сосуда 6, дросселя 7 и тепловой ячейки 8 с чувствительным элементом . Дроссели выполнены отднотипныии, Идентично выполненные дроссели I и 5 подсое-. динены к стабилизатору 9 абсолютного давления "после себя", установленному на входе в газоанализатор. Однотипные тепловые ячейки 4 и 8 подсоединены к стабилизатору 10 абсолютного давления "до себя", установленному на выходе газоанализатора. Термочувствительные элементы включены в электрическую мостовую измерительную схему с вторичным прибором 11. Поглотительный сосуд

2 выполнен в ниде химико-сорбционной камеры, заполненной реагентом, удаляющим определяемый компонент иэ анализируемой смеси. ХомпенсационHbIH сосуд 6 выполнен аналогично поглотительному по газодинамическим характеристикам (емкость и газодинамическое сопротивление) „однако заполнен веществом близким по своим физическим свойствам к реагенту по— глотительного сосуда 2, но не поглощающим компонентов анализируемой, газовой смеси. Таким образом тепловые ячейки подключены поспе второго по ходу движения среды дросселя каждой ветви (см. чертеж) .

Термокондуктометрический газоанализатор работает следующим образом.

I5

55 анализируемая газовая смесь, пройдя через стабилизатор 9 абсолютного давления "после себя", на выходе которого поддерживается постоянным давление питания, раздваивается на два потока и одновременно поступает на дроссели 1 и 5. После этого один из потоков проходит последовательно поглотительный сосуд

2, дроссель 3 и тепловую ячейку 40 а другой — компенсационный сосуд 6, дроссель 7 и тепловую ячейку 8.

Затем опять формируется общий поток

1 смеси, он поступает на стабилизатор

10 абсолютного давления "до себя", на входе которого падцерживается постоянным давление газовой смеси,,и сбрасывается в атмосферу.

При нулевой концентрации определяемого компонента через обе тепловые ячейки газоанализатора протекает одна и та же газовая смесь 1сопутствующий комнонент), термочувствительные элементы, разогреваемые про- . ходящим по ним током, охлаждаются потоком газа одинаково и их температуры, а следовательно, и электрические сопротивления также одинаковы и выходной сигнал газоанализатора равен нулю.

При изменении состава сопутствующего газа изменяются плотность, вяз— кость и показатель адиабаты смеси, протекающий через анализатор. Это приводит к изменению газодинамических сопротивлений дросселей обеих ветвей газоанализатора, в результате чего изменяется скорость протекания газа через тепловые ячейки, Кроме того, изменяются также тенлоемкость и теплопроводность смеси. В результате изменения всех этих факторов изменяются. электрические сопротивления термочувствительных элементов ° Однако ввиду идентичности дросселей и однотипности тепловых ячеек электрические сопротивления термочувствительных элементов каждой ветви изменяются на одинаковую величину и выходной сигнал газоанализатора не изменяется. Такое же явление имеет место и при изменении температуры, давлений питания газовои смеси и напряжения питания термочувствительных элементов.

При появлении в газовой смеси определяемого компонента эпектрическое сопротивление чувствительного эле1 249426

Формула из обретения газоанализатора, как и в предыдущем случае, также является функцией лишь

Составитель В,Ексеев

Корректор М,Лемчик

Редактор Е.Папп Техред Г.Fepáep

Заказ 4 229/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мента тепловой ячейки 8 ветви с компенсационным сосудом 6 изменяется лишь в зависимости от изменения теплофизических параметров газовой смеси, а электрическое сопротивление чувствительного элемента тепловой ячейки 4 ветви с поглотительным сосудом 2 — от изменения расхода газа, обусловленного погпощением определяемого компонента, а также изменением теплофизических параметров, Поэтому электрические сопротивления чувствительных элементов обеих тепловых ячеек изменяются, С увеличением концентрации определяемого компонента разность. указанных электрических сопротивлений, а следовательно, и выходной сигнал газоанализатора, увеличивается, т.е. имеется однозначная зависимость между концентрацией определяемого компонента и выходным сигналом газоанализатора.

При одновременном изменении концентрации определяемого компонента и состава сопутствующих компонентов (а также температуры, давлений пита- ния анализируемого газа, напряжения питания термочувствительных элементов газоанализатора) выходной сигнал концентрации определяемого компонента и не зависит от составв сопутствующего газа или других неинформативных параметров.

Термокондуктометрический газоанализатор, содержащий однотипные теп1О ловые ячейки с чувствительными элементами, включенными в электрическую измерительную схему с вторичным прибором, газодинамические дроссельные элементы, соединенные попарно в две ветви, в одну из которых между дросселями включен поглотительный сосуд, а также стабилизаторы абсолютного давления анализируемой среды на входе в газоанализатор и на выходе нз него, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности анализа многокомпонентной смеси; между дросселями второй ветви включен компенсационный

25 сосуд, а тепловые ячейки подключены после второго по ходу движения среды дросселя каждой ветви, причем газодинамические характеристики (сопротивления и емкости) поглотительного

ЗО .и компенсационного сосудов выполнены равными, а дроссели — однотипными.