Микродозатор

 

, 11 574625

ОПИСАНИЕ

ИЗО БРЕТ ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02.76 (21) 2336969/26 с присоединением заявки № (51) М. Кл 2 G 01 F 23/26

Совета евиннстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.028(088.8) Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 26.09.77 (72) Авторы изобретения

М. Я. Каабак, В. Д. Купченко, Ю. Ф. Маковский, В. С. Максимова и А. И. Оболенский (71) Заявитель (54) МИКРОДОЗАТОР

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к газогасительной технике, а именно к устройствам для получения парогазовых смесей с малыми и микроконцентрациями дозируемого компонента и может быть использовано для градуировки и поверки газоаналитических приборов.

Известен динамический дозатор, в котором осуществляется диффузия насыщенного пара жидкости в поток газа-разбавителя. Такое устройство позволяет получать парогазовые смеси диапазона малых и микроконцентраций.

Разработаны две модификации дозаторов. В устройствах первой модификации диффузия паров жидкости осуществляется через цилиндрическую трубку, а в устройствах второй модификации — через пористую перегородку (1).

Известен микродозатор, снабженный емкостным датчиком и применяемый для индикации расхода дозируемой жидкости (2).

Недостатком таких устройств является низкая точность отсчета количества дозируемого вещества.

Известен микродозатор пара в газе, содержащий присоединенный к газопроводу капилляр с двумя V-образными коленами, одно из которых располо>кено вертикально, а другое— горизонтально, в котором визуально определяют смещение мениска жидкости за фиксированный промежуток времени. Концентрация дозируемого компонента в смеси определяется по известному количеству испарившейся жидкости и расходу газа-разбавителя (3).

Однако такое устройство имеет невысокую точность определения положения мениска

5 жидкости. Это обусловлено тем, что, поскольку устройство в процессе работы термостатируется, положение мениска определяется визуально наблюдателем на определенном расстоянии от дозатора, причем через ряд сред с

10 различными показателями преломления. Недостатком устройства является также то, что для получения заметного перемещения мениска жидкости, обеспечивающего достаточно точное измерение, требуется непрерывная работа установки в течение нескольких часов, причем полученное значение характеризует лишь среднее за время отсчета.

Целью изобретения является устранение

20 указанных недостатков путем повышения точности измерения смещения мениска жидкости, что позволяет повысить точность определения состава парогазовых смесей.

Для этого микродозатор дополнительно

25 снабжен емкостными датчиками и переключателем, входы которого соединены с выходами емкостных датчиков, причем два из них установлены на верхнем и нижнем горизонтальных участках горизонтально колена, а третий

30 на вертикальном участке вертикального коле574625

1О с -с, в

С вЂ” Сз

25 зо

55 ola

7 г, 21 и

1 на, примыкающем к нижнему участку горизонтального колена.

На фиг. 1 — 2 приведена схема предлагаемого микродозатора.

Микродозатор включает в себя газопровод

1, капилляр 2 с двумя V-образными коленами, одно из которых 3 — горизонтально, а другое

4 — вертикально, а также три емкостных датчика 5, 6, 7 и переключатель 8. Датчики установлены таким образом, что полость между обкладками одного из них 5 (емкость С ) заполнена дозируемой жидкостью, другого 6 (емкость С ) — газом, а в полости третьего из них 7 (емкость С ),находится вертикальный мениск жидкости. Электроды датчиков соединены со входом переключателя 8.

Дозатор работает следующим образом.

На вход газопровода 1 подается с заданным расходом газ-разбавитель, в поток которого из капилляра 2 диффундирует пар жидкости.

На выходе газопровода 1 по истечении некоторого промежутка времени с момента подачи газа-разбавителя образуется парогазовая смесь постоянного состава. Количество испарившейся жидкости находится по известному диаметру капилляра 2 и смещению положения мениска жидкости. Для определения смещения положения вертикального мениска жидкости измеряются постоянные величины емкостей Ci и Сз и переменная .величина емкости

С . Измерение проводится при последовательном подключении емкостных датчиков с помощью переключателя 8 ко входу измерительного устройства.

Изменение положения мениска находится из приводимого ниже соотношения (1). Наибольшая точность отсчета положения вертикального мениска достигается при специальном выполнении капилляра 2 и датчиков 5, 6, 7 коаксиальными с возможностью полного заполнения полости датчика дозируемой жидкостью. Обкладки 9 и 10 каждого датчика образованы металлизованными осевой частью и внутренней стенкой внешней части коаксиального капилляра 2. Для этого случая не трудно найти связь между перемещением вертикального мениска и величинами емкостей датчиков. х 1 .,- (х — ю) + А

%.г з 7

r2 2

2l„— 2 п

r r, где с и в — диэлектрическая проницаемость дозируемой жидкости и газа в канале капилляра 2 соответственно;

l — высота обкладок и-го датчика; г, — — отношение внешнего и внутреннего раr, диусов обкладок датчиков.

При l, = l, = I, =!, имеем

Как видно из соотношения, для определения величины l нет необходимости находить величину диэлектрической проницаемости дозируемой жидкости.

Таким образом, введение в устройство трех емкостных датчиков позволяет повысить точность определения положения мениска жидкости при дозировании и связанную с ней точность определения состава парогазовой смеси.

В силу высокой чувствительности емкостного метода определения положения мениска жидкости временной интервал, необходимый для определения с требуемой точностью положения мениска, может быть существенно уменьшен по сравнению с вариантом визуального отсчета.

Формула изобретения

Микродозатор пара в газ, содержащий присоединенный к газопроводу капилляр с двумя

V-образными коленами, одно из которых расположено вертикально, а другое — горизонтально, отличающийся тем, что, с целью повышения точности отсчета количества дозируемого пара, микродозатор снабжен емкостными датчиками и переключателем, входы которого соединены с выходами емкостных датчиков, причем два из них установлены на верхнем и нижнем горизонтальных участках горизонтального колена, а третий — на вертикальном участке вертикального колена, примыкающем к нижнему участку горизонтального колена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коллеров Д. К. Метрологические основы газоаналитических измерений, М., «Стандартиздат», 1967, с. 174.

2. Патент США Хе 3540277, кл. G 01F 23/26.

1970.

3. Авторское свидетельство СССР Ме 166163, кл. G 01N 31/08, 1963.

574625

РИа. 2

Составитель Э. Склярский

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Брахнина

Редактор Т. Пилипенко

Подписи с

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 279871 Изд. № 825 Тираж 907

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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