Акустическая камера газоанализатора

 

Союз Советских

Социалистммеских

Реслублик

661327

) M Кл.

G 01 N 29/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

) УДК 543.27 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Нестеренко и В. И. Красов (7! ) Заявитель

Опытное конструкторско-технологическое бюро «Кристалл»

Ленинградского технологического института им. Ленсовета (54) АКУСТИЧЕСКАЯ КАМЕРА ГАЗОАНАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для газового анализа, например, в детекторах хроматографов.

Известны акустические камеры датчиков газового анализа, содержащие корпус, установленные в нем возбудитель и приемник акустических колебаний и закрепленные на нем входной и выходной патрубки (1).

Недостатками известной камеры является низкая скорость обновления состава исследуемой смеси и большой расход анали- >0 зируемой смеси.

Наиболее близкой по своей технической сущности является акустическая камера газоанализатора, содержащая полый корпус с прикрепленными входным и выходным патрубками, возбудитель и приемник акустических колебаний, установленные внутри корпуса (Я).

Недостатками этой камеры являются большое время обновления исследуемой газовой смеси, большой ее расход, а также 20 большие размеры камеры.

Целью изобретения является уменьшение времени обновления исследуемой газовой смеси, уменьшение ее расхода, а также уменьшение размеров камеры.

Поставленная цель достигается тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены щели, сопряженные с кольцевыми каналами, а входной и выходной патрубки связаны со щелями, причем поперечные размеры каналов больше поперечных размеров щелей не менее, чем в десять раз, а поперечные размеры щелей меньше удвоенной глубины проникновения вязкой волны, при этом возбудитель и приемник акустических колебаний установлены по торцам корпуса, щели с каналами выполнены в корпусе на равных расстояниях одно от другого, число их нечетное и каналы поочередно соединены с входным и выходным патрубками.

На чертеже изображена схема предложенной акустической камеры газоанализатора.

Корпус 1 камеры, выполненный в виде цилиндра, имеет щели 2 — 6, вдоль которых расположены каналы 7 — 11. На корпусе 1 закреплены входной 12 и выходной 13 патрубки, которые через каналы 7 — 1! соединены со щелями 2 — 6. Шели открыты в по661327

Формула изобретения

3 лость 14 корпуса акустической камеры. Возбудитель 15 и приемник 16 акустических колебаний установлены внутри корпуса.

Камера работает следующим образом.

Исследуемый газ через входной патрубок 12 заполняет каналы 8 и 10, откуда через щели 3, 5 равномерно на всех участках их длины поступает в полость 14 корпуса акустической камеры. В полости 14 корпуса акустической камеры возбудитель

15 и приемник 16 акустических колебаний возбуждают и принлмают, акустические ко- 1о лебания, скорость которых характеризует концентрацию компонентов исследуемой газовой смеси. Из полости 14 акустической камеры исследуемая смесь через щели 2, 4 и

6 поступает в каналы 7, 9 и 11, откуда выбрасывается через выходнои патрубок 13.

Глубина проникновения вязкой волны определяется по формуле д фУ где Д вЂ” глубина проникновения вязкой волны; 29

V — кинематическая вязкость исследуемой газовой смеси; в — круговая частота акустических колебаний в камере.

Указанный размер щелей обеспечивает их высокое волновое сопротивление, что позволяет им не оказывать влияния на волновые свойства акустической камеры. Следовательно их местоположение и количество может быть выбрано произвольно с учетом лишь конструктивных особенностей корпуса камеры и требующейся величины постоянной времени обновления газовой смеси в камере. Для повышения точности измерения щели могут быть выполнены в корпусе камеры перпендикулярно образующей корпуса на равных расстояниях друг от друга и по- з очередно соединены с входным и выходным патрубками, при этом общее число щелей нечетное. Такое местоположение и количество щелей устраняет влияние скорости потока на скорость звука в акустической камере. Наличие каналов, поперечные раз4 меры которых на порядок и более превышают поперечные размеры щелей, обеспечивает равномерное проникновение газовой смеси в полость камеры по всей длине щелей.

Акустическая камера с объемом полости 0,35 смз при расходах исследуемой газовой смеси не более 0,05 л/мин имеет полное время обновления газовой смеси, не превышающее 0,015 с.

1. Акустическая камера газоанализатора, содержащая полый корпус с прикрепленными входным и выходным патрубками, возбудитель и приемник акустических колебаний, установленные внутри корпуса, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени обновления исследуемой газовой смеси, уменьшения ее расхода, а также уменьшения размеров камеры, на внутренней поверхности корпуса выйолнены щели, сопряженные с кольцевыми каналами, а входной и выходной патрубки связаны с щелями, причем поперечные размеры каналов больше поперечных размеров щелей не менее чем в десять раз, а поперечные размеры щелей меньше удвоенной глубины проникновения вязкой волны.

2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что возбудитель и приемник акустических колебаний установлены по торцам корпуса.

3. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что щели с каналами выполнены в цилиндрическом корпусе на равных расстояниях друг от друга, число их нечетное и каналы поочередно соединены с входным и выходным патрубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3762197, кл. 73 — 24, 1973.

2. Павленко В. А. «Газоанализаторы», М., Л., Машиностроение, 1965, с. 31 — 34.

661327

Составитель В. Мусаэлян

Редактор О. Филиппова Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2430/39 Тираж 1089 Подписное

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4