Газоанализатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

Сеюз Советскнк

Сецналлстлческнк

Республик

<щ636545 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 250773 (21)1948439/18-25 с прнсоеднненнем заявки Я(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.1278.Бюллетень 3645 (45) Дата опубликования описания 10,1278 (51) h%. Кл.

Я 01 и 17/10 05 D 23/24

Q 01 Н 27/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

{оз) УДК543.27 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Л.Роэинов и С.В.Скрупский

Pl) Заявитель (54) FA3OAHAJIH3ATop

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть применено, в частности, для анализа газов в технологических про- цессах в химической и других отраслях промьааленности.

Известны газоанализаторы (1), выполненные в виде моста, в одном иэ плеч которого расположен чувствительный элемент, который омывается газом и совротнвление которого поддерживается постоянным

Точность таких газоанализаторов низка вследствие влияния неопределяемых компонентов в смеси.

Прототипом изобретения является гаэоаналиэатор (21, содержащий чувствительные элементы, омываемые рабочим и сравнительным газами, и показывающий прибор.

На показания такого гаэоаналиэатора оказывает дестабилизирующее воздействие колебания содержания неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси. При существенных колебаниях концентраций неизмеряемых компонентов измерения с помощью таких газоанализаторов становятся невозможными.

Цель изобретения - повышение точности измерения за с4ет уменьшения влияния неизмеряемых компонентов.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что газоаналнзатор снабжен дополнительными постоянным резистором н чувствительным элементом с добавочным сопротивлением, образующими с одной иэ ветвей измерительного моста другой мост, измерительная диагональ которого подключена к регулирующему входу источника питания, выполненного в виде устройства с автоматически регулируемым выходным напряжением.

На фиг.1 приведена функциональная схема газоанализатора на фиг.2 — зависимости сопротивления чувствительных элементов от протекающего через них тока при различных теплопроводностях газа.

Чувствительные элементы 1 и 2 с сопротивлениями я< и яд, один иэ которых омывается рабочим, а другой сравнительным газом, включены в измерительный мост вместе с двумя постоянными резисторами 3 и 4 с сопротивлениями Яз и R4, Питание измерительного моста осуществляется от источника 5 с регулируемым выходным напряжением.

636545

Регулирующим воздействием для источника питания 5 является сигнал с измерительной диагонали-другого измерительного моста, составленного иэ чувствительного элемента 2, постоянных резисторов 4 и 6, а также чувствительного элемента 7 с добавочным сопротивлением 8, причем чувствительный элемент

7 заполнен газом постоянного состава.

Выходной сигнал газоанализатора измеряется показывающим прибором 9.

Принцип действия газоанализатора поясняется зависимостями, приведенными на фиг.2 для случая, когда чувствительный элемент 2 омывается сравнительным газом, а чувствительный элемент 1 — рабочим газом, причем тепло- 15 проводность аггализируемого компонента и неизмеряемых компонентов увеличивают теплопроводность анализируемой смеси.

Кривые А, Б„ В, Г представляют 20 собой зависимости сопротивления R,R чувствительных элементов от протекающего через них тока при различных теплопроводностях газа. Кривая A соответствует газу,в котором отсутст- 25

-вует анализируемый компонент и неизмеряемые компоненты. Кривая Б соответствует газу, в котором отсутствует aIIaлизируемый компонент, а концентрация неизмеряемых компонентов максимальна..

Кривая В соответствует газу, в котором концентрация анализируемого компонента максимальна, а неизмеряемые компоненты отсутствуют. Кривая Г соответствует газу, в котором концент-, рации анализируемого компонента и неизмеряемых компонентов максимальны.

Для гаэоанализатора — прототипа при отсутствии неизмеряемых компонентов сопротивление R< чувствительного элемента 1 равно Ч(, сопротивление

R элемента 2 равно г(, а выходной сигнал гаэоанализатора характеризуется величиной Ь Ко = Rс, -К b. При глаксимальной концентрации анализируемого компонента Р„= Йс),. Я = Яс, а выходной 45 сигнал газоанализатора имеет величину " =кс-К . Таким образом, ошибка газоаналиэатора-прототипа из-за присутствия неизмеряемых компонентов .определяется разностью 50 в Ко о а о с д

В предложенном газоанализатофе уменьшение сопротивления Rz связанное с увеличением концентрации неизмеряемых компонентов, изменит сигнал в измерительной диагонали измерительного моста на элементах 2, 4, 6, 7, 8, в результате чего на входе источника питания 5 появится регулирующий сигнал и напряжение питания возрастет 60 до величины, при которой наз,анный мост вернется в исходное состояние.

Таким образом обеспечивается равенстВо Rz R =Rg(К7+RII) . Если элемент

7 — постояйное сопротивление, а не чувствительный элемент, то всегда Кд =сопэт., а при появлении неизмеряемых компонентов R принимает ов принимает значение ) . При этом выходной сигнал характеризуется величиной Л)11= К вЂ” Я, а ошибка газоанализатора, вызванная присутствием неизмеряемых компонентов, определяется разностью

dR„=(R К. )-(R R ).

Очевидно, что d К„< д R

Таким образом, даже при постоянном сопротивлении 7 применение предложенного газоанализатора дает положитель— ный эффект, выражающийся в уменьшении зависимости показаний газоанализатора от концентрации неизмеряемых компоненTDB и соответствующем увеличении точности газоанализатора.

Дополнительный эффект получае ся, если, как показано на фиг.1,резистор

7 представляет собой чувствительный элемент, заполненный газом постоян-го состава. В этом случае источник питания 5 обеспечивает равенство

Rq а К. (R-I+RE) возрастает на величину, большую, чем при Я = солью, а выходной сигнал газоанализатора в присутствии неиэмеряемых компонентов характеризуется величиной 3 R = К - — К Г,, а ошибка измерения составит о К = (Rц-R .)-(К-R.,), так что К < с К„+ д К . Величина компенсирующего эффекта может регулироваться выбором соотношения сопротивлений 6 и 8.

Дополнительным преимуществом газоанализатора является возможность определения концентрации неизмеряемых компонентов по изменению напряжения питания. Принцип действия газоанализатора не изменится, если через чувствительный элемент 2 пропускать анализируемый, а через чувствительный элемент 1 — сравнительный газ, а также, если поменять местами постоянный резистор 6 и чувствительный элемент 7 с добавочным сопротивлением 8.

Указанные комбинации взаимного расположения чувствительных элементов позволяют уменьшить погрешность из-за присутствия неизмеряемых компонентов при самых различных соотношениях теплопроводностей анализируемого газа и неизмеряемых компонентов газовой смеси.

Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий источник питания, измерительный мост с двумя постоянными резисторами и двумя чувствительными элементами, один из которых омывается рабочим, а другой сравнительным газогл, вторичный прибор, тли чающий с ятем,что с

636545

° gfj 82

Составитель Н.Снегирева

Редактор Т.Орловская Техред Л.Алферова Корректор Л.Небола

Заказ 6932/35 Тираж 1070 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния неизмеряемых компонентов, газоанализатор снабжен дополнительными постоянным резистором и чувствительным элемен-ом с добавочным сопротивлением, образующими с одной из ветвей измерительного моста другой мост, измерительная диагональ

5 которого подключена к входу источника. питания, представляющего собой источник с автоматически регулируемым выходным напряжением.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизеь

1. Катыс Г.П. Объемные расходомеры

М.-Л, Энергия, 1965. 2. Павленко В.A. Газоанализаторы, 1965, М."Л., с,40.