Тепловой газоаналитический прибор

 

Изобретение относится к средствам измерений параметров газовых сред и может быть использовано для широкого класса задач газового анализа . Целью изобретения является повышение быстродействия и точности прибора. В обычной балансной мостовой схеме, содержащей рабочий и сравнительный чувствительные элементы (ЧЭ) с соответствующими нагревательными спиралями, применен фазочувствительный усилитель, подключенный к диагонали мостовой измерительной схемы. Инверсные выходы этого усилителя подключены соответственно к нагревающим спиралям рабочего и сравнителы ного ЧЭ. В зависимости от фазы входного сигнала усилитель формирует напряжение подогрева или рабочего, или сравнительного ЧЭ. Отсчет измеряемой величины производится по величине тока подогрева рабочего ЧЭ. 1 ил. i О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (19) (11) (594 G О N 27 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21), 3943411/24-25 (22) 14.08.85 (46) 23.08.87. Бюл. Р 31 (71) Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения

Научно-технического объединения

АН СССР (72) Н.А.Давыдов, С.А.Чихачев и Д.М.Шейнин .(53) 543.274(088.8) (56) Павленко В.А. Газоанализаторы.—

М.-Л.: Машиностроение, .1965,с.17-19.

Щербань А.Н., Фурман Н. И. Методы и средства контроля рудничного газа. — Киев: Наукова думка, 1965, с. 166. (54) ТЕПЛОВОЙ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИЙ

ПРИБОР (57) Изобретение относится к средствам измерений параметров газовых сред и может быть использовано для широкоГо класса задач газового анализа. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности прибора. В обычной балансной мостовой схеме, содержащей рабочий и сравнительный чувствительные элементы (ЧЭ) с соответствующими нагревательными спиралями, применен фазочувствительный усилитель, подключенный к диагонали мостовой измерительной схемы.

Инверсные выходы этого усилителя подключены соответственно к нагревающим спиралям рабочего и сравнитель-. ного ЧЭ. В зависимости от фазы входного сигнала усилитель формирует напряжение подогрева или рабочего, или сравнительного ЧЭ. Отсчет измеряемой величины производится по величине тока подогрева рабочего ЧЭ. 1 ил.

1332215

10 l5

35

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к тепловым газоаналитическим приборам, и может быть использовано для решения широкого класса задач газового анализа.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности прибора.

На чертеже изображена функциональная схема прибора.

Прибор содержит рабочий 1 и сравнительный 2 чувствительные элементы, выполненные в виде намотанных на каркасы проволочных спиралей. Каркасы выполнены иэ электроизоляционной температуроустойчивой массы, напри— мер стекла, спирали вплавлены в его структуру.

Чувствительные элементы 1 и 2 включены в плечи мостовой схемы 3, к измерительной диагонали которой подключен фазочувствительный усилитель 4. Нагревающие спирали 5 и 6 рабочего и сравнительного чувствительных элементов намотаны каждая на каркас соответствующего чувствительного элемента и включены последовательно, причем общая точка соединена с точкой соединения чувствительных элементов 1 и 2„

Фазочувствительный усилитель 4 выполнен по схеме с инверсными выходами., причем нулевая шина усилителя подключена к узлу соединения чувствительных элементов и нагревающих спиралей, первый инверсный выход соединен со свободным концом нагревающей спирали б сравнительного чувствительного элемента, а второй инверсный выход через регистратор 7 силы тока подключен к свободному концу нагревающей спирали 5 рабочего чувствительного элемента.

Прибор работает следующим образом.

В исходном состоянии мостовая схема 3 находится в равновесии и сигнал на выходе усилителя 4 равен нулю.

При изменении одного из параметров. анализируемого газа, например концентрации, изменяется электрическое сопротивление рабочего чувствительного элемента 1 и на измерительной диагонали мостовой схемы 3 появляется сигнал разбаланса в ниде напряжения переменного тока определенной фазы. Сигнал разбаланса усиливается в усилителе 4 и вырабатывает сигнал управления. При изменении измеряемой величины А от. 0 до А1 на выходе появляется сигнал, который нагревает спираль 5, компенсируя потери тепла чувствительного элемента 1. При обратном процессе, когда измеряемая величина А изменяется от А до О, сигнал возникает на втором инверсном выходе и ток, протекая по спирали 6, воздействует на чувствительный элемент 2 таким образом, чтобы во время переходного процесса поднять температуру сравнительного чувствительного элемента 2 настолько, чтобы удержать мостовую схему 3 в состоянии баланса и тем самым повысить быстродействие схемы. Без этого переключающего токового воздействия баланс схемы 3 может быть нарушен на длительное время из-за частичного нагрева чувствительного элемента 1, обусловленного статической ошибкой рассогласования на выходе усилителя. Отсчет измеряемой величины А производится по величине тока подогрева спирали

5 рабочего чувствительного элемента.

При выполнении фазочувствительного усилителя на базе операционных усилителей серии К544УД1 и К140УД9 удается реализовать постоянную времени установления выходного сигнала, не превышающую 10 с.

Формула изобретения

Тепловой газоаналитический прибор содержащий рабочий и сравнительный чувствительные элементы, выполненные в виде намотанных на каркасы проволочных спиралей, включенные в плечи мостовой схемы, к измерительной диагонали которой подключен усилитель с регистратором и две нагревающие спирали, соединенные последовательно и намотанные каждая на каркас соответствующего чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повьш ения быстродействия и точности, усилитель выполнен по фазочувствительной схеме с инверсными выходами, причем нулевая шина усилителя подключена к узлу соединения чувствительных элементов и нагревающих спиралей, первый ин:. версный выход соединен со свободным концом нагревающей спирали сравни-. тельного чувствительного элемента, а

1332215 в ающей спирали рабоче го чувс твительного элемента. второй через регистратор силы тока подключен к свободному концу нагреСоставитель Ю.коршунов

Texpep N.Õoäàíè÷ Корректор А.Обручар

Редактор И.Шулла

Заказ 3825/39

Тираж 776 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