Устройство для эталонирования ртутных газоанализаторов

 

Изобретение относится к газовому анализу , в частности может использоваться для эталонирования ртутных газоанализаторов. Сущность изобретения: устройство содержит диффузор и камеру в термоизоляторе. Камера разделена на верхнюю и нижнюю секции. На дне нижней секции размещена металлическая ртуть, а в верхней секции капилляр, который соединяет полость нижней секции с диффузором. Насыщенные пары ртути из полости нижней секции через капилляр попадают в диффузор. Прокачивая через диффузор атмосферный воздух с постоянной скоростью создают стационарный поток парортутной воздушной смеси, которая поступает в эталонируемый газоанализатор . Изменяя температуру металлической ртути с помощью нагревательного элемента, получают различные концентрации паров ртути, позволяющие оперативно проэталонировать газоанализатор как в лабораторных , так и полевых условиях. 1 з.п. ф-лы, ил.1. ртути зависит от температуры окружающей среды, точности дозировки и скорости ввода газовой смеси из шприца в газоанализатор , что не позволяет втечение рабочего дня получить одну и ту же концентрацию паров ртути. Кроме того, устройство не позволяет получить концентрации ниже 1 нг, а наличие большой массы ртути в сосуде приводит при его случайном разбивании к заражению помещения , что затрудняет использование устройства вне лабораторных условий. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для эталонирования ртутных газоанализаел -С VJ Ю О х| а Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 21/61

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

М

Io

0 V

Ql

Q1 ,> (л) (21) 5008969/25 (22) 08,10,91 (46) 23,01.93. Бюл, ¹ 3 (71) Казахский филиал Всесоюзного научноисследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (72) И.М,Камберов, М.И.Политиков, Ю,Д,Жеребцов и И.М.Политиков (73) Казахский филиал Всесоюзного научноисследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (56) Методические рекомендации по эксплуатации полевых станций типа "ОРЕОЛ", Министерство геологии СССР, Министерство геологии УССР, Институт минеральных ресурсов. Симферополь, 1979, с,19 — 22, Фурсов В,З. Газортутный метод поисков месторождений полезных ископаемых. — M.: Наука, 1983, c,135 — 140. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭТАЛОНИРОВАНИЯ РТУТНЫХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ

Изобретение относится к устройствам для эталонирования ртутных газоанализаторов, Известно устройство для эталонирования атомно-абсорбционных ртутных газоанализаторов, содержащее сосуд с нижним тубусом, который закрыт специальной пробкой, просверленной насквозь и заклеенной снаружи эластичной резиной. B верхнюю пробку вмонтированы краники ртутныйтермометр.

Основным недостатком этого устройства является низкая точность эталонирования, т.к, получаемая концентрация паров

„„. Ж„„1790755 А3 (57) Изобретение относится к газовому анализу, в частности может использоваться для эталонирования ртутных газоанализаторов.

Сущность изобретения; устройство содержит диффузор и камеру в термоизоляторе.

Камера разделена на верхнюю и нижнюю секции, На дне нижней секции размещена металлическая ртуть, а в верхней секции капилляр, который соединяет полость нижней секции с диффузором. Насыщенные пары ртути из полости нижней секции через капилляр попадают в диффузор, Прокачивая через диффузор атмосферный воздух с постоянной скоростью создают стационарный поток парортутной воздушной смеси, которая поступает в эталонируемый газоанализатор, Изменяя температуру металлической ртути с помощью нагревательного элемента, получают различные концентрации паров ртути, позволяющие оперативно проэталонировать газоанализатор как в лабораторных, так и полевых услсвиях. 1 з,ll. ф-лы, ил.1. ртути зависит от температуры окружающей среды, точности дозировки и скорости ввода газовой смеси из шприца в газоанализатор, что не позволяет втечение рабочего дня получить одну и ту же концентрацию паров ртути. Кроме того, устройство не позволяет получить концентрации ниже 1 нг, а наличие большой массы ртути в сосуде приводит при его случайном разбивании к заражению помещения, что затрудняет использование устройства вне лабораторных условий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для эталонировэния ртутных газоанализа1790755

55 торов и термоизолятор, в котором размещены емкость с водой и нагревательный элемент. В емкость с водой погружены дватермометра (термодатчика) и U-образный капилляр с металлической ртутью в его нижней части. Концы капилляра выведены из емкости наружу, Один из них выполнен в форме воронки, а другой соединен с колбой, Это устройство также не обеспечивает высокой точности эталонирования. Кроме того, устройство гроМоздко, вследствие чего его невозможно использовать вне стационарных условий. Для решения этойтехнической задачи предлагается устройство для эталонирования ртутных газоанализаторов, которое, включает диффузор и термоизолятор, в котором размещены нагревательный элемент, термодатчик и камера с капилляром и Металлической ртутью, при этом диффузор установлен с возможностью соединения с одним концом капилляра, при этом камера выполнена, по крайней мере, из двух секций, в верхней секции установлен капилляр, второй конец которого соединен с полостью нижней секции, а металлическая ртуть размещена на дне нижней секции, а верхний свод нижней секции камеры выполнен в форме усеченного конуса, обращенного вершиной в ее полость, Размещение металлической ртути вне капилляра при нагреве рабочих частей устройства и при начал bHQA прокачке атмосферного воздуха исключает попадание ртути в капилляр за счет полости, обеспечивающей накопление насыщенных паров ртути. Таким образом рабочая длина капилляра остается постоянной и не влияет на величину получаемой концентрации паров ртути.

Устройство компактно и герметично: его конструкция обеспечивает оперативное достижение заданной температуры нагрева металлической ртути, а пары имеют только один выход наружучерез капилляр, который в нерабочем положении закрыт крышкой, что снижает загрязнение окружающей среды ртутью и позволяет использовать устройство не только в стационарных условиях, но и полевых, например, при проведении ртутометрических съемок.

На чертеже приведена схема устройства для эталонирования ртутных газоанализаторов.

Устройство для эталонирования ртутных газоанализаторов содержит диффузор

1 и термоизолятор 2, в котором размещена камера 3, вдоль внешней боковой поверхности которой установлен нагревательный элемент 4, а в нижнем торце — термодатчик

5. В камере 3 размещена втулка 6, разделяющая камеру 3 на две секции. В верхней секции установлен прямолинейный капилляр 7 с воэможностью соединения одним концом с диффузором 1 через отверстие, выполненное в верхнем торце камеры 3.

Второй конец капилляра 7 через втулку 6 имеет выход в полость 8 нижней секции камеры 3. На дне нижней секции камеры 3 размещена металлическая ртуть 9. Нагревательный элемент 4 соединен с внешним источником питания (на чертеже не показан), а термодатчик 5 — с общей схемой регулирования температуры нагрева (на чертеже не показана). При рассоединении капилляра 7 с диффузором 1 камера 3 закрывается крышкой (на чертеже не показана), В качестве нагревательного элемента 4 может быть использована спираль, выполненная, например, из нихрома, в качестве термодатчика 5 — серийный терморезистор С1-17.

Термоизолятор 2 может быть выполнен, из пенопласта, а диффузор 1, камеру 3 и втулку

6 изготавливают из материала инертного к парам ртути, например, из фторопласта.

Для исключения попадания металлической ртути 9 в капилляр 7 при случайном опрокидывании устройства втулку 6 выполняют, например, в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды.

Для расширения диапазона получаемых концентраций паров ртути изготавливают несколько комплектов камер с капиллярами различного диаметра. Для проведения эталонирования ртутных газоанализаторов диффузор 1 соединяют с капилляром 7 через отверстие, выполненное в верхнем торце камеры 3. Подключают нагревательный элемент 4 к внешнему источнику питания и задают начальную температуру нагрева камеры 3 с металлической ртутью 9. При достижении заданной температуры термодатчик 5 вырабатывает сигнал, который через схему регулирования температуры отключает нагревательный элемент 4 от внешнего источника питания. Термоизолятор 2 поддерживает постоянную температуру в зоне нагрева на время эталонирования.

К диффузору 1 подключают эталонируемый газоанализатор, который при запуске начинает прокачивать атмосферный воздух с заданной скоростью, Насыщенные пары ртути из полости 8 через капилляр 7 и диффузор 1 вместе с атмосферным воздухом поступают в эталонируемый газоанализатор, где производится их анализ известным способом, например, описанным в прототипе.

После завершения цикла измерений включают нагревательный элемент 4 и нагревают камеру 3 с металлической ртутью 9 до следующей заданной температуры, т.е, 1790755

Формула изобретения

1. Устройство для эталонирования ртутных газоанализаторов, включающее диффузор и термоизолятор, в котором размещены нагревательный элемент, термодатчик и камера с капилляром и металлической ртутью, при этом диффузор установлен с возможностью соединения с одним концом капилляра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камера

Составитель С.Соколова

Техред М.Моргентал Корректор М.Андрушенко

Редактор Т.Шагова

Заказ 3 l4 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 задают следующую концентрацию паров ртути, Далее все операции повторяют. Так продолжают до получения необходимого количества измерений с различными концентрациями паров ртути, которые могут быть получены с капилляром заданного диаметра, Для расширения диапазона эталонирования камеру 3 с капилляром 7 последовательно заменяют другими камерами с капиллярами, имеющими различные внутренние диаметры, и производят с ними описанные выше операции, Макет предлагаемого устройства для эталонирования был испытан применением серийно выпускаемого газоанализатора АГП-01. Результаты показали, что при применении капилляров диаметра 0,5; 1 и 2 мм и их фиксированном нагреве при температурах 40 и 60 С обеспечивается диапазон концентраций паров ртути от 0,07 до 62 нг. При этом относительная погрешность массовой концентрации паров ртути не превышает <-5 . Время ус5 тановления стабильной заданной концентрации составляет не более 20 минут при установке и прогреве первой камеры не более 10 минут при замене камеры в режиме постоянного прогрева рабочих узлов уст10 ройства. При этом температура поддерживается с точностью 0,1 С. Изменение концентрации парортутной смеси без изменения температуры в рабочей зоне не превышает 0,3 значения относительной

15 погрешности в течение 8 часов. Вероятность безотказной работы устройства не менее 0,95 за 1000 часов. выполнена по крайней мере из двух секций, в верхней секции установлен капилляр, второй конец которого соединен с полостью нижней секции, а металлическая ртуть раз25 мещена на дне нижней секции.

2. Устройство по п,1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, верхний свод нижней секции камеры выполнен в форме усеченного конуса, обращенного вершиной в ее полость.