Способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов

 

Изобретение относится к области определения состава веществ акустическими методами. Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности за счет сокращения продолжительности испытаний и использования зависимости скорости ультразвуковых колебаний компонентов смеси от давления и температуры. Для обеспечения максимальной чувствительности способа определения концентрации компонентов бинарных смесей газов исследуемую смесь газов, помещенную в испытательную камеру 1 с размещенным в ней источником 2 и 1фиемником 3 ультразвуковых колеба ний , адиабатически сжимают поршнем 6. Б процессе адиабатического сжатия происходит изменение температуры во всем объеме исследуемой смеси газов, однозначно связанное с давлением. По измеренным параметрам: скорости ультразвука (УЗК) при нормальных ,внешних условиях и давлению и скорости УЗК в процессе адиабатического сжатия с учетом тарировочных зависимостей , определяют температуру и концентрацию компонентов бинарных смесей газов. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 (01 Ч 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984503/25-28 (22) 04.12.85 (46) 30.04.87. Бюл. Ф 16 (71) Ростовский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) Л.Э.Лемперт, М.В.Лысенко, А.С.Сабаев и Б.М.Фиштейн (53) 620.179.16 (,088.8) (56) Кудрявцев Б.Б. Применение ультраакустических методов в практике физико-химических исследований.

Госиздат технико-теоретической литературы. М,, 1952, с. 207-211.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 759950, кл. С 01 N 29/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

КОМПОНЕНТОВ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области определения состава веществ акустическими методами. Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности за счет сакращения продолжительности испытаний и использования зависимости скорости ультразвуковых колебаний компонентов смеси от давления и температуры. с

Дпя обеспечения максимальной чувствительности способа определения концентрации компонентов бинарных смесей газов исследуемую смесь газов, помещенную в испытательную камеру 1 с размещенным в ней источником 2 и приемником 3 ультразвуковых колебаний, адиабатически сжимают поршнем

6, В процессе адиабатического сжатия происходит изменение температуры во всем объеме исследуемой смеси газов, однозначно связанное с давлением, По измеренным параметрам: скорости ультразвука (УЗК) при нормальных внешних условиях и давлению и ско- рости УЗК в процессе адиабатического сжатия с учетом тарировочных зависимостей, определяют температуру и концентрацию компонентов бинарных смесей газов. 1 ил.

ВНИИПИ Заказ 1624/42 Тираж 777 Подписное

Изобретение относится к исследованию материалов путем определения их химических и физических свойств, в частности с помощью упьтразвуковых колебаний, и может быть использова" но при определении концентрации компонентов бинарной газовой смеси.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности путем сокращения продолжительности испытаний и использования зависимости скорости ультразвуковых колебаний компонентов смеси от давления и температуры.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов.

Устройство содержит испытательную камеру 1 и размещенные в ней излучатель 2 и приемник 3 ультразвуковых колебаний. Излучатель 2 соединен с выходом генератора 4 ультразвуоквых колебаний, а приемник 3 — с входом блока 5 измерения скорости, второй вход которого подключен к выходу генератора 4. В испытательной камере

1 перемещается поршень 6. Измеритель

7 давления соединен с испытательной камерой 1.

Способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов осуществляется следующим образом.

В испытательную камеру 1 помещают исследуемую смесь газов при нормальных внешних условиях. С помощью генератора. 4 возбуждают излучатель

2, сигналы которого после прохождения через исследуемую смесь газов принимает приемник 3. Блок 5 измерения скорости измеряет скорость ультразвуковых колебаний в смеси газон.

При перемещении поршня 6 в испытательной камере 1 повышается давление в смеси газов, которое измеряют измерителем 7 давления. Вместе с изме= нением давления в процессе адиабатического сжатия исследуемой смеси повышается температура, скорость изменения которой однозначно связана с давлением. Для газов эта зависимость выражается уравнением Ван-дерВаальса а с

V-"b V2

07324 2 где P — давление;

Т температура;

V -- объем, а,Ь- постоянные Ван-дер-Ваальса, 5 определяемые экспериментально.

Температура, одинаковая во всех точках, изменяется вслед sa изменением давления со скоростью звука, т.е. вре;

10 мя выхода на рабочий режим измерения составляет величину порядка 1,6 10 С для размеров измерительной камеры 1 порядка 0 5 м. По измеренным параметрам давления и скорости ультразвуковых колебаний находят температуру и концентрацию компонентов смеси газов, используя градуировочные зависимости. Конечная величина изменения давления выбирается заранее исходя из условий необходимой точности, требований техники безопаснос ти и условий существования самой смеси, что обусловлено возможностью протекания нежелательных химических реакций, приводящих к разложению или соединению компонентов смеси, т.е, изменению самого исследуемого объекта.. Изобретение позволяет повысить точность и производительность определения концентрации компонентов бинарных смесей газов.

Формула изобретения

Способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов, 40 заключающийся в том, что в исследуемой смеси газов возбуждают ультразвуковые колебания, нагревают смесь газов и измеряют скорость ультразвуковых колебаний, по которой оп45 ределяют концентрацию компонентов бинарной смеси газов, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью расширения области применения и повыше- . ния точности, нагревание бинарной смеси производят путем ее адиабатического сжатия, измеряют давление смеси и по измеренным параметрам с

-учетом тарировочной зависимости определяют температуру и концентрацию компонентов бинарной смеси газов.

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4