Устройство для приготовления градуировочных смесей

 

Изобретение относится к методам получения газовьк или парагазовых смесей для градуировки газоанализаторов . Цель изобретения заключается в упрощении процедуры приготовления смесей во всем градуировочном диапазоне концентраций и повышении точности приготовления в области низких концентраций. Цель достигается за счет введения в устройство, содержащее источник 1 газообразного эталонного вещества, источник 2 газа-разбавителя , дозирующий сосуд в виде камер 4, 5, смесительный сосуд 6 и шестиходовой переключающий кран 3, дополнительного четырехходового переключающего крана 8 и снабжения смесительного сосуда перемешивающим устройством, выполненным в виде импульсного нагревателя 7. 1 ил. х- Х-: § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) I) 4 С 01 N 7/ОО, 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853584/23-26 (22) 11.02.85 (46) 07.01 ° 87. Вюл. ¹ 1 (72) В.Л.Луньков, 1О.II.Рыбалченко, Д..Н.Гурин и Н.В.Соколов (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1011213, кл. В 01 F 3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1040470, кл. G 05 N 11/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 711431, кл. G 01 N 7/00, В 01 F 3/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ГРАДУИРОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к методам получения газовых или парагазовых . смесей для градуировки газоанализаторов ° Цель изобретения заключается в упрощении процедуры приготовления смесей во всем градуировочном диа— пазоне концентраций и повышении точности приготовления в области низких концентраций. Цель достигается за счет введения в устройство, содержащее источник 1 газообразного эталонного вещества, источник 2 газа-разбавителя, дозирующий сосуд в виде камер 4, 5, смесительный сосуд

6 и шестиходовой переключающий кран

3, дополнительного четырехходового переключающего крана 8 и снабжения смесительного сосуда перемешивающим устройством, выполненным в виде импульсного нагревателя 7. 1 ил °

1281984

PV = RT

PMV или G

Изобретение относится к методам получения газовых или парогазовых смесей для градуировкн газоанализаторов.

Цель изобретения — упрощение процедуры приготовления смесей во всем градуировочном диапазоне концентраций и повышение точности приготовления смесей в области низких

2 сосуда. Количество эталонного газа, поступающего в анализатор, может быть определено из уравнения Иенделеева

Затем переключают кран 3, и газразбавитель из источника 2, проходя по каналам, обозначенным пунктирными линиями, вытесняет эталонный газ из смесительного сосуда в анализатор 13, а часть эталонного газа остается в камерах 4 и 5 дозирующего

55 концентраций эталонного вещества.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства °

Устройство для приготовления градуировочных смесей содержит источник

1 газообразного эталонного вещества, источник 2 газа-разбавителя, переключающий кран 3, дозирующий сосуд в виде двух камер 4 и 5, смесительный сосуд 6, снабженный нагревателем

7, переключающий кран 8, регулятор

9 расхода газа-разбавителя, регулятор 10 давления и пневмодроссель 11, установленные на линии эталонного вещества.

I 25

На схеме показаны также точки подключения контрольных манометров 12 и градуируемого газоанализатора 13.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом цикла дозирования переключающие краны 3 и 8 устанавливают в такие положения, в которых газовые потоки проходят по каналам, обозначенным сплошными линиями. При этом эталонный газ из источника 1 проходит через кран 8, камеру 4 дозирующего сосуда, смесительный сосуд 6, камеру 5 и сбрасывается через кран 8 и дроссель 11, а газ-разбавитель из источника 2 через кран 3 поступает в газоанализатор 13, который в это время регистрирует нулевой уровень выходного сигнала своей детектирующей системы.

После заполнения сосудов эталон- 45 ным газом отключают их с помощью крана 8 от источника 1. При этом эталонный газ поступает через кран

8 (через канал, обозначенный пунктиром) и дроссель 11 на сброс. При не- 50 обходимости он может быт перекрыт. где G — масса эталонного газа в смесительном сосуде;

P V и Т вЂ” давление, объем и температура эталонного газа (V

= V — объем смесительного сосуда)

M — молекулярная масса эталонного газа, о о

273 2 постоянная (Р— нормальное давлейие, V — объем 1 смоль газа при нормальных условиях).

Подставив в уравнение (1) значение

R, получают

О, 1204 PMV с 273,2 + (2) где t — температура газа, G;

V — объем, дм, P — давление, кПа.

Соответственно количество эталонного газа, оставшегося в дозируемом сосуде, определяется выражением: (3) 273,2 + где V — объем дозирующего сосуда.

После вытеснения эталонного газа и продувки смесительного сосуда 6 газом †разбавител переключают кран

3 в исходное положение, сообщая камеры 4 и 5 дозирующего сосуда со смесительным сосудом 6.

Одновременно включают нагреватель

7, питающийся от генератора импульсного напряжения (не показан).

Эталонный газ из дозирующего сосуда (камеры 4 и 5) через кран 3 (по каналам, обозначенным сплошными линиями) диффундирует в объем смесительного сосуда 6. Одновременно газразбавитель поступает из смесительного сосуда 6 в дозирующий сосуд.

Процессу перемешинания способствует работа нагревателя 7, который соз1281

1О

<5

20 и

Д Г + 7 (5) С Vg Ve с, (6) дает пульсацию давления и температуры, чем обеспечивается конвективное перемешивание газов. Длительность процесса перемешивания может быть определена расчетом или опытным путем и обусловлена конструктивными и схемными параметрами устройства. .Однако практически для трубчатых доз длиной до 10 см время перемешивания не должно превышать 1 мин. Количество эталонного газа в смесительном сосуде после первого цикла дозирования составляет

3 c (4) с, + с - )

Соответственно количество эталонного газа в дозирующем сосуде после первого цикла дозирования

Пользуясь указанными зависимостями, можно получить формулу для определения количества эталонного вещества в смесительном сосуде после каждого цикла дозирования ранее полученных смесей из дозирующего сосуда: где д = 1, 2, 3, ..., n

Таким образом, многократно повторяя описанные операции дозирования и вытеснения, получают требуемый набор смесей с концентрациями эталон— ного вещества, уменьшающимися от цикла к циклу.

Для расчета концентраций получаемых смесей можно пользоваться известными формулами, учитывающими давление газов в дозирующем и смесительном сосудах.

С помощью предлагаемого устроства можно приготавливать смеси с какой-либо одной заданной концентрацией эталонного вещества. В этом случае подбором объемов дозирующего и смесительного сосудов задают степень разбавления эталонного газа. Перед началом цикла дозирования осуществляют продувку смесительного сосуда газом-разбавителем. При этом поток газа-разбавителя проходит по каналам крана 3, обозначенным пунктирными линиями. Одновременно дозирующий со25

55 суп (камеры ч и 3) заполняют эталон— ным газом, который поступает от источника 1 по каналам крана 8, обозначенным сплошными линиями. 11осле окончания указанных операций переключают кран 8, отсекая дозирующий сосуд от источника 1 эталонного газа. Затем переключают кран 3 в исходное положение, сообщая между собой дозирующий и смесительный 6 сосуды (через каналы, обозначенные сплошными .пиниями) и переводя поток газа †разбавителя в анализатор 13.

После получения смеси переключают кран 3 в положение продуьки и вытес— няют смесь в анализатор 13. Затем подключают с помощью крана 8 дозирующий сосуд к источнику 1, после чего повторяют описанный цикл дозирования.

Формула изобретения

Устройство для приготовления градуировочных смесей, содержащее источник газообразного эталонного вещества, источник газа-разбавителя, дозирующий и смесительный сосуды, шес.тиходовой переключающий кран, первый и четвертый штуцеры которого подсоединены к входу и выходу смесительного сосуда, а второй и третий штуцеры — к источнику газа-разбавителя и градуируемому анализатору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процедуры приготовления смесей во всем градуировочном диапазоне концентраций и повышения точности приготовления в области низких концентраций, оно снабжено дополнительным четырехходовым переключающим краном, первый штуцер которого подсоединен к источнику эталонного вещества, а дозирующий сосуд выполнен в виду двух камер, одна из которых подсоединена своим выходом в второму штуцеру дополнительного крана, а выходом — к шестому штуцеру основного крана, вторая камера подсоединена своим выходом к пятому штуцеру основного крана, а выходом — к третьему штуцеру дополнительного крана, четвертый штуцер которого соединен со сбросной линией, причем смесительный сосуд снабжен перемешивающим устройством, выполненным в виде импульсíorо нагревателя.