Датчик концентрации паров углеводородных топлив

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s> >s G 01 N 25/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819290/25 (22) 24.04.90 (46) 30.03.92.Бюл. N 12 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М,Азизбекова (72) А.Ю.Азим-заде, Н.Г.Фарзане, Л.В.Илясов и Г.М.Мамедов (53) 543.545 (088.8) (56) Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде

А.Ю. Автоматические детекторы газов и жидкостей. — М.: Энергоатомиздат, 1983, с.

95, Авторское свидетельство СССР

К 1103134, кл. G 01 N 25/22, 1982. (54) ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРОВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для оценки качества углеводородных топлив в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен датчик, основанный на измерении теплового эффекта реакции окисления (горения) горючих газов, состоящий из проточной камеры, в которой находится каталитически активный элемент, выполненный в виде спирали из платины.

Датчик обладает высокой чувствительностью, однако наличие каталитически активного элемента, изменяющего со временем свои каталитические свойства. снижает надежность его работы, требует частой градуировки, повышает затраты его эксплуатации.

„„5U,» 1723510 А1,(57) Изобретение может быть использовано для оценки качества углеводородных топлив в нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что датчик содержит цилиндрическую камеру из диэлектрика, охваченную по части наружной поверхности кольцевым электродом, и цилиндрический электрод с центральным каналом для тестового вещества и параллельным ему дополнительным каналом для анализируемого .топлива, Выход центрального канала расположен выше верхнего края кольцевого электрода. Выход дополнительного канала расположен в области, охватываемой кольцевым электродом. Между выходом центрального канала и верхней крышкой размещен термоприемник. 2 ил.

Наиболее близким к изобретению является датчик, содержащий цилиндрическую камеру из диэлектрика с нижней и верхней крышками, снабженными штуцерами, кольцевой электрод, размещенный на внешней поверхности этой камеры, цилиндрический электрод с центральным внутренним каналом, укрепленный на нижней крышке и расположенный соосно с камерой так, что срез его канала находится выше верхнего края кольцевого электрода, термоприемник, размещенный между срезом внутреннего канала цилиндрического электрода и верхней крышкой.

Процесс анализа состоит в измерении теплового эффекта реакции озона с углеводородами, принадлежащими к олефиновому гомогологическому ряду.

1723510

20

40 дополнительным каналом 8 для непрерыв- 45 ной подачи анализируемых паров топлива, 50

Недостатком датчика является низкая чувствительность к углеводородам других гомогологических рядов, что ограничивает его применение для анализа большинства органических веществ и, в частности, углеводородных топлив.

Цель изобретения — расширение области применения, Поставленная цель достигается тем, что в датчике. содержащем цилиндрическую камеру из диэлектрика с нижней и верхней крышками, снабженными штуцерами, кольцевой электрод, размещенный на внешней поверхности этой камеры, цилиндрический электрод с центральным внутренним каналом, укрепленный на нижней крышке и расположенный соосно с камерой так, что срез его канала находится выше верхнего края кольцевого электрода, термоприемник, размещенный между срезом внутреннего канала цилиндрического электрода и верхней крышкой,. в цилиндрическом электроде параллельно центральному каналу выполнен дополнительный канал для подачи паров анализируемого топлива, а выход дополнительного канала расположен в области, охватываемой кольцевым электродом.

На фиг, 1 изображена схема датчика концентрации паров углеводородных топлив в газовой среде; на фиг. 2 — изменение концентрации паров углеводородных топлив в газовой среде (а) и соответствующая ей форма сигнала (б} датчика концентрации паров углеводородных топлив в газовой среде при импульсной подаче тестового вещества.

Датчик концентрации паров углеводородных топлив в газовой среде включает цилиндрическую камеру 1; выполненную из диэлектрика с нижней 2 и верхней 3 крышками, снабженными штуцерами 4 и 5. Цилиндрический электрод 6; изготовленный из металла с центральным внутренним каналом 7 для подачи тестового вещества и с укреплен на нижней крышке 2 и расположен соосно с камерой 1. Между плоскостью среза внутреннего канала 7 цилиндрического электрода 6 и нижней крышкой 2 установлен кольцевой электрод 9, к которому подключен один из выходов источника 10 электрического напряжения. Другой выход источника подключен к цилиндрическому электроду 6. Соосно с цилиндрическим электродом 6 между срезом внутреннего канала 7 цилиндрического электрода 6 и верхней крышкой 3 в камере 1 размещен термоприемник 11, подключенный к самописцу 12.

Датчик работает следующим образом.

Поток кислородсодержащего газа (воздуха) непрерывно поступает в цилиндрическую камеру 1. При включении источника 10 напряжения в камере 1 между цилиндрическим 6 и кольцевым 9 электродами возникает барьерный разряд. Последний, обладая деструктивным действием, разрушает молекулы кислородсодержащего газа до свободных атомов и радикалов. Образовавшиеся свободные атомы и радикалы, попадая в среду, содержащую исходные молекулы, реагируют с этими молекулами, вызывают различные реакции полимеризации. В результате в барьерном разряде образуется озон и продукт его распада — атомарный кислород. При непрерывном поступлении через канал 8 в зону барьерного разряда паров углеводородных топлив последние также разрушаются до свободных атомов и радикалов и вступают во взаимодействие с озоном и.атомарным кислородом, В результате концентрация озона на выходе барьерного разряда уменьшается

5 пропорционально концентрации паров, поступающих в зону барьерного разряда. На выходе барьерного разряда непрореагировавшая часть озона вступает во взаимодействие с постоянной дозой тестового вещества, например этилена, подаваемого . газом-носителем через канал 7. При это возникает тепловой эффект, преобразуемый термоприемником в импульсный сигнал измерительной информации, регистрируемый

5 самописцем.

На фиг. 2а показано . изменение концентрации анализируемого вещества в потоке газа-носителя во времени, а на фиг. 2, б — изменение амплитуды импульсного сигнала, соответствующее изменению концентрации анализируемого вещества в потоке газа-носителя.

Предлагаемый датчик был испытан в лабораторных условиях. С его помощью были . проведены анализы как индивидуальных углеводородов парафинового,. ароматического . и нафтенового рядов, так и углеводородн ых топлив.

Как показали анализы, предлагаемый датчик обеспечивает надежные и воспроизводимые результаты.

С помощью предлагаемого датчика можно осуществить контроль качества моторных, реактивных и дизельных топлив, 5 Использование предлагаемого датчика позволяет расширить область его применения, а именно использовать для контроля качества углеводородных топлив.

На базе датчика концентрации паров углеводородных топлив в газовой среде мо1723510

monnu8a гут быть созданы простые и надежные автоматические проточные анализаторы.

Формула изобретения

Датчик концентрации паров углеводо- 5 родных топлив, содержащий цилиндрическую камеру из диэлектрика с нижней и верхней крышками, снабженными штуцерами, кольцевой электрод, размещенный на внешней поверхности этой камеры, цилин- 10 дрический электрод с центральным внутренним каналом, укрепленный на нижней крышке и расположенный соосно с камерой так, что срез его канала находится выше верхнего края кольцевого электрода, термоприемник, размещенный между срезом внутреннего канала цилиндрического электрода и верхней крышкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения, в цилиндрическом электроде параллельно центральному каналу выполнен дополнительный канал для подачи паров анализируемого топлива, а выход дополнительного канала расположен в области, охватываемой кольцевым электродом.

Составитель А.Азим-заде

Редактор М.Кобылянская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Заказ 10б2 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101