Газоанализатор для определения кислорода

 

Мо 142812

Класс 421, 4!е

421, 41е ссср

ОПИСАНИК ИЗОБ ЕТ НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпагна» группа Л 173

Д. И. Агейкин

ГАЗОАНАЛИЗАТОР НА КИСЛОРОД

Заявлено 6 декабря 1960 г. за М 687783/23 в !(омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений:> Хо 22 за 1961 г.

Газоанализаторы на кислород, основанные на явлении термомагнитной конвекции, содержащие магнитную систему и два нагревателя, включенные по схеме моста, известны.

Предлагается газоанализатор на кислород для подвижных объектов.

Действие прибора основано на компенсации термомагнитных потоков тепловым потоком, возникающим под действием центробежной силы.

Во вращающемся корпусе расположена магнитная система, между полюсами которой находятся чувствительные элементы, выполненные в виде тпубок с двумя секциями нагревательной обмотки на каждой трубке. Секции соединены в мостовую схему, диагональные точки которой выведены через скользящие контакты и подсоединены к питанию и к усилителю.

Выходное напряжение с усилителя подается на двигатель, вращающий систему. С двигателем соединен тахогенератор, частота и напряжение которого пропорциональны содержанйю кислорода в анализируемой смеси. Анализируемый газ за счет вращения корпуса засасывается в прибор.

Принципиальным отличием предлагаемого прибора является то, что магнитная система с чувствительными элементами смонтирована на валу двигателя, напряжение на которой подается с моста, содержащего нагреватели. Такое конструктивное выполнение прибора позволяет исключить влияние угла наклона и изменения гравитационных сил, что повышает точность и надежность прибора и делает возможным его применение на движущих объектах.

На чертеже приведена схема устройства прибора.

Во вращающемся корпусе 1 расположена магнитная система 2, между полюсами которой расположены два чувствительных элемента 3, выполненных в виде тонкостенных трубок с двумя секциями нагреватель— 2—

М 142812

Предмет изобретения

Газоанализатор на кислород, основанный на использовании конвекции с компенсацией термомагнитных потоков тепловыми и содержащий магнитную систему с двумя нагревателями, включенными в мостовую схему, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности показаний, магнитная система смонтирована на валу электромотора, напряжение на который подается с моста, содержащего нагреватели. ной обмотки на каждой. Секции трубок соединены в мостовую схему, как показано иа схеме (справа). Диагональные точки моста выведены через скользящие,контакты 4. К одной диагонали подводится питание U>, другая дйагонЬ)ь соединена с входом усилителя 5, выходное напряжение которого подается на двигатель переменной скорости б. Выходная величина датчика в виде переменного тока, напряжение и частота которого:Женян3тся пропорционально содержанию кислорода, снимается с тахогенератора 7.

Лнализируемый газ засасывается при вращении корпуса в отверстия 8 и за счет центробежной силы выбрасывается из прибора. Экраны 9 служат для обеспечения прохода газа около чувствительных элементов.

При прохождении тока через чувствительные элементы происходит нагрев газа внутри трубок и возникает термомагнитная конвекция ТМК, направленная, как показано на схеме, от магнитных полюсов.

Под влиянием конвективных потоков происходит охлаждение секций чувствительных элементов, расположенных ближе к центру, и перегрев других. Мостовая схема выходит из равновесия и появляется напряжение 6Е на выходе мостика. Усиленное напряжение попадает на двигатель и заставляет его вращаться.

Вращение системы вызывает появление тепловой конвекции ТК за счет центробежной силы, направленной к центру вращения, т. е. навстречу термомагнитной конвекции. При определенной скорости вращения поток внутри трубки прекращается и, поскольку при этом нагрев всех четырех секций будет одинаков, наступает баланс мостовой схемы.

В результате рассмотренных взаимодействий двигатель при достаточно высоком коэффициенте усиления усилителя будет вращать систему со скоростью о, соответствующей интенсивности термомагнитной конвекции, т. е. относительному содержанию кислорода в смеси газов д„.

Характеристика прибора квадратичная: о = 1 до .

Поскольку интенсивности тепловой и термомагнитной конвекций одинаково линейно зависят от давления газа, то показания прибора оказываются независимыми от абсолютного давления. Нетрудно показать также, что поскольку в данном приборе причиной тепловой конвекции являются не гравитационные, а центробежные силы, то вследствие тепловой инерционности нагревателей, влияние изменений ускорения силы тяжести, а также влияние наклонов прибора в пространстве на его показания не будут иметь места.

Следует отметить возможность работы прибора при постоянной скорости вращения. Выходным параметром при этом будет э.д.с. пебал а нс а моста оЕ. № 142812 и, !!gg(g 8ых

Редактор О. Д. Ус

Техред А. А. Камышникова Корректор И. А. Шпыиева

Объем 0,26 нзд. л.

Цена 5 коп.

Подп. к печ. 23.XII-61 г

Зак. !253!

Формат бум. 70Х !08 /><

Тираж 800

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ГССР, Москва, Петровка, !4.