Термохимический газоанализатор

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении индикаторов-анализаторов содержания горючих газов. Целью изобретения является повышение чувствительности измерения. В прозрачном корпусе расположен термокаталитический чувствительный элемент (ЧЭ). 43 выполнен с переменным по его длине электрическим сопротивлением и покрыт термоиндикатором. Вдоль 43 расположена шкала. При сгорании на поверхности нагреваемого 43 горючих газов в зависимости от концентрации горючего газа точка изменения цвета термоиндикатора перемещается вдоль шкалы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 27/16,: 1Э;.

ЯМ,ЙЫ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3810057/24-25 (22) 10.1!.84 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Омский завод электрических точных приборов "Электроточприбор" (72) Ю.С.Мальцев (53) 543.274 (088.8) (54) ТЕРМОХИМИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении индикаторов-анализато„„SU„,, 1376027 А 1 ров содержания горючих газов. Целью изобретения является повышение чувст" вительности измерения. В прозрачном корпусе расположен термокаталитический чувствительный элемент (ЧЭ). ЧЭ выполнен с переменным па его длине электрическим сопротивлением и покрыт термоиндикатором. Вдоль ЧЭ расположена шкала. При сгорании на поверхности нагреваемого ЧЭ горючих газов в зависимости от концентрации горючего газа точка изменения цвета термоиндикатора перемещается вдоль шкалы. 4 ил.

1376027

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении индикаторов-анализаторов

5 содержания горючих газов.

Цель изобретения — повышение.чувствительности измерения.

На фиг. 1 показана схема газоанализатора с чувствительным элементом 10 в виде натянутого по прямой линии проводника с изменяющимся по длине электрическим сопротивлением; на фиг.2 — чувствительный элемент, вариант выполнения; на фиг.3 — схема 15 газоанализатора с чувствительным элементом в виде ряда плоских резисторов; на фиг.4 — схема газоанализатора с источником питания в виде управляемого источника тока. 20

Гаэоанализатор содержит оптически прозрачную измерительную камеру, выполненную. в виде стеклянного баллона 1 с патрубками 2 и 3 для ввода и вывода анализируемого газа, термо- 25 каталитический чувствительный элемент 4 с токовводами 5 и 6, а также визуальный измеритель температуры термокаталитической реакции на чувствительном элементе, выполненный в 30 виде отсчетного устройства 7, снабженного расположенной вдоль чувствительного элемента 4 шкалой из рисок

8 с оцифрованными отметками 9.

Ъ

Чувствительный элемент 4 изготовлен в виде металлической нити или полоски, выполненной в виде клина, так, что его сечение (и электрическое сопротивление) изменяется линейно в функции длины чувствительного 40 элемента. Чувствительный элемент 4 покрыт катализатором 10. Кроме того, на поверхность чувствительного элемента 4 со стороны отсчетного уст--ройства нанесен термоиндикатор 11 в 45 виде полоски, вытянутой вдоль чувствительного элемента. .В качестве катализатора служит материал чувствительного элемента, либо чувствительный элемент дополнительно покрыт активирующим слоем катализатора 10. В качестве такого слоя используют окислы различных металлов либо платину в дисперсном состоянии.

В качестве термоиндикатора ii используют один из известных индикаторов, например обратимый термоиндикатор с критической (пороговой) температурой контрастного цветового перехода в пределах температуры нагрева чувствительного элемента 4.

Кроме того, можно использовать гистерезисный термоиндикатор, обладающий свойством изменять цвет при достижении некоторой пороговой температуры и оставаться в таком состоянии длительное время независимо от изменения температуры.

Отсчетное устройство 7 с рисками

8 и оцифрованными отметками 9 может быть нанесено на внешнюю поверхность баллона 1 вдоль чувствительного элемента 4. Токовводы S н 6 выполняют в виде металлических проводников, впаянных в корпус баллона 1, Чувствительный элемент 4 может быть выполнен на подложке 12 в виде отдельных резисторов 13, Каждый резистор 13 выполнен методом напыления в виде полоски. Все резисторы 13 отличаются друг от друга величиной сопротивления, что достигается выполнением резисторов путем напыления различной толщины или ширины. Резисторы 13 проводниками 14 соединены последовательно и электрически подсоединены к токовводам. Резисторы покрыты термоиндикатором и.катализатором, рядом с ними нанесены отметки 9, Подложка 12, выполненная из диэлектрического материала, закреплена в корпусе с помощью проводников 15, соединяющих чувствительный элемент с токовводами, При необходимости может быть предусмотрено дополнительное крепление подложки .

12 к корпусу 1. Источник 16 питания может быть выполнен в виде управляемого источника .тока, содержащего операционный усилитель 17 и термокомпенсационный элемент 18 (термистор или терморезистор), включенный в цепь управления источника тока.

К клеммам 19 подключается стабилизированный источник напряжения питания. Элемент 4 подключен в выходную цепь управляемого источника тока (к клеммам 20), Газоанализатор работает следующим образом.

Чувствительный элемент 4 с помощью. токовводов 5 и 6 подключается к источнику питания, например стабилизатору тока. Протекание тока по чувствительному элементу 4 приводит к его разогреву, причем вследствие З76аг7 переменного сечения элемента 4 {переменного вдоль шкалы электрического сопротивления) температура чувствительного элемента 4 также изменяется

5 вдоль его длины, причем поскольку электрическое сопротивление чувствительного элемента в точках, соответствующих начальным отметкам шкалы отсчетного устройства 7 максимально о и уменьшается вдоль шкалы, то и температура чувствительного элемента имеет максимальное значение в точке, соответствующей начальной отметке шкалы отсчетного устройства, и минимальное значение в точке, соответствующей конечному значению шкалы отсчетного устройства 7.

Если установить такое значение тока через чувствительный элемент 4, при котором при концентрации анализируемого газа, соответствующей первому (начальному) делению шкалы отсчетного устройства 7, температура чувствительного элемента в этой точ- ".5 ке равна критическому (пор :говому) значению температуры термоиндикатора 11, нанесенного на чувствительный элемент, то во всех точках чувствительного элемента, лежащих правее первой отметки шкалы отсчетного устройства, температура ниже порогового значения. Поэтому цветовая граница, отделяющая темную часть термоиндикатора от светлой части, располагается на чувствительном элементе напротнв первой отметки шкалы отсчетного устройства7.

При изменении концентрации газа цветовая граница перемещается по чувствительному элементу 4 вдоль шкалы отсчетного устройства 7 до некоторой точки шкалы, соответствующей новому значению концентрации.

При дальнейшем изменении концентрации газа в измерительной камере цветовая граница также перемещается, т.е. по положению границы цветовых зон термоиндикатора относительно шкалы отсчетного устройства можно определить значение концентрации анализируемого газа.

Формула и з о б р е т е н и я

Термохимический газоанализатор, содержащий оптически прозрачную камеру, в которой размещен термокаталитический чувствительный элемент, включенный в измерительную схему, визуальный измеритель температуры термокаталитической реакции на чувствительном элементе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, чувствительный элемент выполнен с переменным по его длине электрическим сопротивлением и покрыт термоиндикатором, а измеритель температуры снабжен шкалой, размещенной вдоль чувствительного элемента.

1376027

ФАЗ

Составитель В.Ккаев

Техред И.Хоцанич Корректор И,Иуска

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 78б/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,R-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4