Парамагнитный резонансный газоанализатор

 

№ 144635

Класс 421 Зсз

СССР

ОпиСАйие иЗОБРетениЯ и ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа И 173

Д, А. Кичигин

ПАРАМАГН ИТН Ы и РЕЗОНА НСН Ы и ГАЗОАНАЛ ИЗАТОР

Заявлено 20 июня 1959 г. за о 631680/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Приоритет по и. 2 предмета изобретения — 25 мая 1960 г.

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 3 за 1962 г.

Основное авт. св. № 144634 от 20 июня 1959 г. на имя того же лица

В основном авт. св. № 144634 описан способ анализа газов путем определения в исследуемом газе содержания парамагнитных газов по изменению сигнала парамагнитного резонанса порошка антрацита под действием парамагнитного газа.

Известны магнитные газоанализаторы, принцип действия которых основан на явлении «магнитного ветра» и на зависимости магнитной восприимчивости газов от температуры.

Предлагаемый парамагнитный резонансный газоанализатор ocHQван на явлении зависимости интенсивности линии парамагнитного резонанса порошка антрацита от парциального давления парамагнитных газов, в частности кислорода и окислов азота на его поверхности Он отличается от известных тем, что, с целью выполнения периодических газовых проб на содержание кислорода и других парамагнитных газов, порошок антрацита располож"н в катушке контура генератора, размещенной в .газовой камере, снабжснной краном для сообщения этой камеры с вакуумом для создания в ней разрежения и последующего заполнения камеры исследуемым газом.

Кроме того, газоанализатор отличается тем, что газовая камера его снабжена подводящим и отводящим отверстиями, благодаря чему анализ выполняется непрерывно.

Парамагнитный резонансный газоанализатор обладает по сравнению с известными газоанализаторами следующими преимуществами:

1. Повышение чувствительности при уменьшении содержания кислорода в исследуемой смеси и возможность в связи с этим осуществлять анализ малых содержаний кислорода, например от 0,003 процента по объему.

2. Возможность определения содержания кислорода как в бинарных, так и в многокомпонентных смесях, 3. Независимость показаний от физических свойств компонентов, составляющих исследуемый газ.

4. Независимость показаний от скорости прохождения газа через рабочую камеру и от положения (наклона) прибора в пространстве.

5. Возможность осуществлять как периодический анализ газовых проб, так и непрерывные автоматически измерения.

Принцип действия газоанализатора.

Для определения интенсивности парамэгнитного резонанса порошок антрацита помещается в два взаимно перпендикулярных магнитных поля. Одно поле статическое, другое поле — переменное, радиочастотное. Величина статического магнитного поля устанавливается такой, чтобы при данной частоте радиочастотного поля выполнялось условие резонанса, В этих условиях порошок антрацита будет непрерывно поглощать энергию радиочастотного поля, причем величина поглощенной энергии будет зависеть от парционального давления парамагнитных газов, в частности, кислорода и окислов азота на поверхности угольного порошка. Последнее дает возможность при контакте исследуемого газа с порошком антрацита определять в этом газе содержание кислорода или других парамагнитных газов.

Парамагнитный резонансный газоанализатор состоит из генератора (фиг. 1), работающего на частоте 110 мгц (бС1П), широкополосного усилителя (бХ2П), усилителя постоянного тока (бН9, бХ2П), стабилизированного блока питания (бПЗ бН9, 5Ц4С) и газовой камеры 3 (фиг. 2).

Образец (угольный порошок) 1 (фиг. 2) помещается в катушку контура генератора 2, которая находится в газовой камере 3.

Магнитное поле (ЗЗ эрстед) создается током, протекающим по оомотке соленоида 4, намотанной на наружную поверхность газовой камеры.

Газовая камера имеет два отверстия 5, расположенные таким образом, чтобы в случае автоматических измерений анализируемый газ

«омывал» порошок антрацита. Оба отверстия перекрываются вакуумными вентилями б. Оси катушки генератора и соленоида имеют взаимно перпендикулярное расположение. Соленоид питается от накальной обмотки силового трансформатора током в 1 а, который стабилизирован барретором.

Сигнал парамагнитного резонанса порошка антрацита, зависящий от парционального давления кислорода в исследуемом газе, снимается с сопротивления Я-430 т) сеточной цепи генератора (бС1П) и после предварительного усиления (бХ2П) подается на вход усилителя постоянного тока (бН9, 6Х2П), в катодной цепи которого включен микроамперметр, проградуированный в процентах примеси паромагнитных газов. Для непрерывного контроля за содержанием кислорода в исследуемом газе вместо микроамперметра в катодную цепь может быть включен самопишущий прибор, например, стандартный прибор ЭПП-09.

Установка режима работы генератора осуществляется переменным сопротивлением (R = 2,2 т) и переменной емкостью (С = 8 —: 30 pp, F) фиг. 1.

При проведении периодического анализа газовых проб одно из отверстий 5 (фиг. 2) перекрывают вакуумным вентилем б, а второе с помощью оливки 7 соединяют с пробой анализируемого газа, После № 144635 проведения измерения анализируемую пробу газа откачивают форвакуумным насосом или продувают газовую камеру диомагнитным газом (водородом, азотом и др.). Если проводится автоматический контроль за содержанием кислорода или окислов азота в исследуемом газе, то газовая камера с помощью оливок 7 подсоединяется к трубопроводу, по которому протекает анализируемый газ.

Измерение содержания окислов азота и кислорода производится по разным градуировочным кривым шкалы индикатора газоанализатора.

Шкала прибора нелинейная. Диапазон измерений от 0,003 до 1О О

0 по объему при 760 м,и рт, ст.

Вес — 12 кг. Потребляемая мощность 100 вт. Питается от сети переменного тока.

Предмет изобретения

1. Парамагнитный резонансный газоанализатор для осуществления способа по авт. св. № 144б34, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью выполнения периодических анализов газовых проб на содержание кислорода и других парамагнитных газов, порошок антрацита расположен в катушке контура генератора, размещенной в газовой камере, снабженной краном для сообщения этой камеры с вакуумом для создания в ней разрежения и последующего заполнения камеры исследуемым газом.

2. Форма выполнения газоанализатора по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью непрерывного анализа, газовая камера снабжена подводящим и отводящим отверстиями. № 144б35

Фиг 2

Составитель описания М. С. Хухлин

Поди, к печ, 2.111-62 r

Зак. 1795

Объем 0,35 изд. л.

Цена 4 коп.

Формат бум. 700(108 /пз

Тираж 700

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

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

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

Редактор Н, И. Мосин Техред А. А. Камышникова Корректор В. Андрианов