Способ юстировки газоанализатора с сорбционным чувствительным элементом

Способ относится к области аналитического приборостроения и может быть использован для юстировки газоанализатора с сорбционными чувствительными элементами, сорбционная способность которых зависит от температуры, например, сорбционно-частотных гигрометров. Способ заключается в том, что чувствительный элемент нагревают на определенную разность температур от номинальной рабочей температуры, например, путем увеличения подводимого к элементу напряжения. Фиксируют изменение показаний газоанализатора за счет нагрева элемента, по величине которого определяют действительную концентрацию, используя заранее установленную функциональную зависимость между изменением показаний за счет нагрева элемента на указанную разность температур и концентрацией измеряемого компонента. Возвращаются к номинальной температуре и после установления показаний газоанализатора выставляют его значение на величину, соответствующую найденной концентрации. Техническим результатом изобретения является упрощение юстировки и сокращение ее длительности в условиях эксплуатации. 1 ил.

 

Способ относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для юстировки газоанализаторов с сорбционными чувствительными элементами, сорбционная способность которых зависит от температуры, например, сорбционно-частотных гигрометров.

Известны способы юстировки газоанализаторов, в том числе гигрометров, основанные на определении действительной концентрации измеряемого компонента другим методом, например путем создания газовых смесей с эталонным содержанием измеряемого компонента или сличения показаний юстируемого прибора с образцовым.

Сущность одного из известных способов юстировки гигрометров заключается в том, что газ пропускают через насыщающее устройство-увлажнитель специальной установки при температуре t1 и затем через рабочую камеру с датчиком гигрометра при температуре t2 (t2>t1). Определяют действительную влажность по отношению давлений водяного пара при температуре t1 и t2 и выставляют показания гигрометра в соответствии с этой влажностью (Разин В.М., Ткаченко М.Ф. "Установка для градуировки гигрометров" Об. "Измерение влажности твердых материалов и газов" ЦИНТИЭЛЕКТРОПРОМ, 1960).

Основным недостатком известного способа является сложность и длительность процесса юстировки в условиях эксплуатации.

Целью предлагаемого способа является упрощение юстировки и сокращение длительности юстировки в условиях эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что юстировку проводят на анализируемом газе, для чего чувствительный элемент газоанализатора помещают в анализируемую среду, определяют действительную концентрацию измеряемого компонента другим методом и выставляют действительную концентрацию измеряемого компонента в соответствии с этой концентрацией, нагревают чувствительный элемент на определенную разность температур от номинальной рабочей температуры, например, путем увеличения подводимого к нему напряжения. Фиксируют изменение выходного сигнала за счет нагрева элемента, по величине которого определяют действительную концентрацию, используя заранее установленную функциональную зависимость между изменением выходного сигнала за счет нагрева элемента на ту же разность температур и концентрацией измеряемого компонента.

При увеличении температуры чувствительного элемента происходит уменьшение выходного сигнала первичного преобразователя вследствие уменьшения массы сорбированного из газовой среды измеряемого компонента, причем уменьшение выходного сигнала находится в функциональной зависимости от концентрации измеряемого компонента. Указанную функциональную зависимость можно определить заранее, нагревая чувствительный элемент на ту же разность температур в средах с известным содержанием измеряемого компонента.

Пример. Пьезосорбционный чувствительный элемент, включенный в схему первичного преобразователя гигрометра, имеет вполне определенную рабочую температуру t1 за счет подводимого к нему напряжения U. Пусть при температуре чувствительного элемента t1 показания гигрометра равны ϕ1. Если увеличить температуру чувствительного элемента на величину Δt, например, путем увеличения подводимого к нему напряжения, то новые установившиеся показания ϕ2 будут меньше первоначальных на величину Δϕ. Уменьшение показаний происходит вследствие уменьшения массы паров воды, сорбированной чувствительным элементом.

Для сорбционно-частотного гигрометра были определены градуировочные характеристики: показания гигрометра в средах с эталонной влажностью при двух фиксированных температурах t1=+20°С - номинальной рабочей температуре элемента и t2=+21°С - температуре элемента при увеличении напряжения, подводимого к нему, на величину ΔU. По этим характеристикам была построена функциональная зависимость между изменением показаний гигрометра Δϕ за счет нагрева чувствительного элемента на 1°С и относительной влажностью ϕ (см. чертеж).

На чертеже изображена функциональная зависимость между изменением показаний сорбционно-частотного гигрометра Δϕ за счет нагрева чувствительного элемента с сорбционной пленкой капрона на величину Δt=t2-t1 и относительной влажностью ϕ.

Полученная зависимость Δϕ=f(ϕ) была использована в дальнейшем для юстировки гигрометров на анализируемом газе в процессе эксплуатации.

Юстировка производилась следующим образом:

а) определяли показания гигрометра ϕ1 при номинальной рабочей температуре чувствительного элемента t1;

б) повышали температуру элемента на величину Δt путем увеличения напряжения питания на ΔU;

в) определяли установившиеся показания гигрометра ϕ2 и определяли изменение показаний гигрометра Δϕ=ϕ12;

г) определяли влажность анализируемой среды ϕ по величине Δϕ, используя зависимость Δϕ=f(ϕ), показанную на чертеже;

д) понижали температуру элемента до номинального значения;

е) после установления показаний гигрометра выставляли его значение на величину, соответствующую найденной влажности ϕ.

При этом было установлено, что точность юстировки составляет ±1%, время юстировки не превышает 15 мин, не требуется специальной установки эталонной влажности. Использование предлагаемого способа юстировки газоанализаторов с сорбционными чувствительным элементами обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

а) возможность юстировки на анализируемом газе без применения эталонных газовых смесей:

б) значительное сокращение времени юстировки;

в) снижение затрат на изготовление и постановку потребителю специальных средств юстировки.

Способ юстировки газоанализатора с сорбционным чувствительным элементом, например сорбционно-частотного гигрометра, заключающийся в том, что чувствительный элемент помещают в анализируемую газовую среду, определяют действительную концентрацию измеряемого компонента другим методом и выставляют действительную концентрацию измеряемого компонента в соответствии с этой концентрацией, отличающийся тем, что чувствительный элемент нагревают на определенную разность температур от номинальной рабочей температуры, например, путем увеличения подводимого к элементу напряжения, фиксируют изменение выходного сигнала за счет нагрева элемента, по величине которого определяют действительную концентрацию, используя функциональную зависимость между изменением выходного сигнала за счет нагрева элемента на указанную разность температур и концентрацией измеряемого компонента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии, точнее к методам количественного определения водорода. .
Изобретение относится к пчеловодству, в частности к способам оценки влажности материалов, и может быть использовано для определения влажности воска или вощины в технологических процессах переработки воскового сырья, и касается способа определения влажности воска или вощины, для осуществления которого мелкоизмельченную навеску воска или вощины помещают в предварительно доведенную до постоянной массы и нагретую до t=80-90°C бюксу.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля скорости испарения жидкостей (растворители, моющие составы, смывки и др.) и времени их окончательного удаления с поверхности электропроводящих твердых тел.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к технике проведения анализа газовой фазы и может быть использовано при анализе качественных и количественных показателей табачных изделий (сигарет, сигарилл, сигар).

Изобретение относится к физико-химическим методам анализа и может быть использовано для определения содержания элемента в аномальной степени окисления в составе соединения, находящегося в химическом равновесии с окружающей газовой средой.

Изобретение относится к способам контроля за содержанием воды в нефтях и нефтепродуктах и может быть использовано в нефтяной промышленности при подготовке нефти на промыслах.

Изобретение относится к способам определения массовой доли бризантного взрывчатого вещества (ВВ) в эластичном ВВ и может быть использовано при контроле качества изготовления данных эластичных ВВ.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при контроле технологического процесса изготовления порошковой проволоки и предназначено для определения содержания компонентов в наполнителе порошковой проволоки феррокальций 60/40 и феррокальций 70/30

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения интенсивности пылеотложения в горных выработках

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и предназначено для улавливания сухих аэрозолей при выявлении аэротехногенного загрязнения поверхности

Изобретение относится к способам определения массы частиц загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, и может быть использовано в машиностроении в системах подачи жидкости к потребителям

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности

Изобретение относится к технике сушки материалов растительного или животного происхождения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационной, ракетной и других отраслях техники, применяющих системы подачи рабочих жидкостей с заданными требованиями по содержанию частиц загрязнений

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано во влагометрии неводных жидкостей, например бензинов, дизельных топлив, двигательных и трансформаторных масел и других растворов в различных отраслях промышленности
Наверх