Устройство для количественного анализа бинарных газовых смесей

 

CoIo3 Советскма

Соцмвлмстмческмд

Республик

< >785710

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22).Заявлено 2%1278 (21) 2704083/18-25 с присоединением заявки Нов (23) Прморитет

Опубликовано 07,12,80. Бюллетень 1 (9 45

Дате опубликования описания 0712.80 (51)М. Кл.

G 01 N 27/18

1 осударетвенны1 комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 543.274 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А, И. Пугин и С. Л. Успенский (71) Заявитель

Институт металлургии им. A.A, Байкова АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО

АНАЛИЗА БИНАРНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕИ необходимость одновременного использования двух приборов на входном и выходном гаэопроводе технологической установки, и обеспечения синхронной работы этих приборов недостаточная оперативная готовность прибора к работе; отсутствие воэможности непрерывного получения информации о ходе поглощения или выделения одной из компонент бинарной газовой смеси.

Целью изобретения является повышение скорости и точности анализа бинарных газовых смесей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 20 ройство для.количественногст анализа бинарных газовых смесей, содержащее снабженную выключателем мостовую измерительную схему, у которой в смежных плечах установлены чувствительные 25 элементы, помещенные в рабочую и сравнительную камеры, и регистрирующий прибор (2) .

Это устройство имеет существенные недостатки: 30

Изобретение относится к лабораторным измерительным устройствам для количественного определения одной иэ газовых компонент в бинарных газовых смесях, применяемых в некоторых технологических процессах, например при плаэменно-дуговом переплаве и термога" эометаллургической обработке, для исследования кинетики взаимодействия расплавленного металла с газами в условиях плазменно-дугового нагрева.

Известно устройство дискретного действия, например газовый хроматограф, позволяющий анализировать химический состав отдельных проб газовых смесей, однако, он не обладает необходимым быстродействием (1).

Поставленная цель достигается эа счет того, что устройство снабжено установленными на входе в камеры клапанами-отсекателями и программньв4 кулачковым механизмом с регулируемым по скорости вращения приводом, причем кулачки, связанные с клапанамиотсекателями, выполнены идентичными, а кулачок, связанный с выключателем схемы, помещен вокруг оси относитель" но первых двух на угол не менее 180 °

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема устройства, соединенного гаэовыь м. коммуникациями с плаэменно785710 дуговой печью, предназначенной для исследования кинетики взаимодействия расплавленных металлов с газами.

Устройство содержит две цилиндрические пробоотборные камеры 1 и 2, выполненные в блоке из оргстекла, в которых размещены два смежных термочувствительных элемента 3 и 4 плеч моста. Два других плеча моста 5 и 6 являются постоянными. Питание моста осуцествляется от сухих батарей 7. В схеме предусмотрен выключатель 8, вольтметр 9, сигнальная лампа 10 и регулировочное сопротивление 11, служащее для установки точного напряжения питания. Измерение тока в диагонали моста осуществляется регистриру ющим потенциометром. В его схеме имеется микропереключатель 12 и блок переключения масштаба и полярности сигнала 13, Корректирующее сопротивление 14 включено между сопротивлениями Щ

5 и 6, В газовой схеме имеются натекатели газа 15 и 16, водяной термостат, представляющий собой закрытый сосуд

17, заполненный дистиллированной водой 18 комнатной температуры, в которой размещены два змеевика 19. На выходе установлены ротаметры 20 и 21.

Схема включает два клапана-отсекателя

22 и 23, кулачковый механизм с приводом 24, два кулачка 25 и 26 с выемками на 180О, связанные с клапанамиотсекателями 22 и 23, и кулачок 27 с выемкой 150О, связанный с микропереключателем 12, и смещенный относительно кулачков 22 и 23 на угол более 180О 35

Газовая схема устройства подключена к плаэменно-дуговой печи в точках

28 и 29, используемой для изучения кинетики взаимодействия расплавленных металлов и сплавов с газами. 40

Устройство работает следующим образом„ В технологическую установку подают смесь рабочего газа и добавку какого-либо другого газа, например азота, кислорода или водорода в пределах до 5-20%. Состав. газовой смеси контролируется по ротаметрам в схеме газового питания печи. После этого включают привод 24 кулачкового механизма и устанавливают минимальнун скорость его вращения, например один оборот за 40 с. Затем натекатели 15 и 16, контролируя по ротаметрам 20 и и 21, устанавливают расход газовой смеси через оба канала устройства в пределах 10 — 12 л/час ° 55

В этом случае в оба канала будет проходить смесь одного и того же состава, при данной скорости вращения кулачкового механизма в течение 20 с зта смесь будет продувать пробоотбор- 60 ные камеры 1 и 2. В последующие 20 с. после отсечки газа смесь находится в камерах, а избыточное давление стразливается через ротаметры до атмосферного. Когда продувка пробоот 65 борных камер будет отрегулирована, включают питание моста. Для аргоноазотной или аргоно-кислородной смеси напряжение питания моста должно бить

10-12 В, а для аргоно- водородной 1516 В. После отсечки газа, когда кулачок 27 через некоторую паузу, установленную заранее, включит измерительную схему, стрелку микропереключателя 12 устанавливают на условный нуль отсчета с помощью сопротивления

14. Установка нуля проверяется в течение 3-4 циклов и анализа..После этого устанавливают необходимую для данной технологической операции скорость вращения кулачкового механизма и длительность паузы между отсечкой газа и включением измерительной схемы. Если процесс длится 30-40 с, то скорость вращения кулачкового механизма должна быть 6-8 с.

Если в процессе технологического опыта отработанная смесь будет изменяться в сравнении с исходной, то прибор запишет периодические пики, кривая, огибаюцая их, и будет характеризовать кинетику поглоцения или выделения газа расплавленным металлом.

Устройство отличается простотой конструкции и надежностью в эксплуата ции. Оно не сложно в эксплуатации и очень просто в наладке и обслуживании

Его градуировка осуществляется по смесям заданного состава.

Формула изобретения

Устройство для количественного анализа бинарных газовых смесей, содержащее снабженную выключателем мостовую измерительную схему, у которой в смежных плечах установлены чувствительные элементы, помеценные в рабочую и сравнительную камеры, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости и точности анализа, оно снабжено установленными на входе камеры клапанамиотсекателями и программным кулачковым механизмом с регулируемым по скорости вращения приводом, причем кулачки, связанные с клапанами-отсекателями, выполнены идентичными, а кулачок, связанный с выключателем схемы, смецен вокруг оси относительно первых двух на угол не менее 180 °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лабораторный хроматограф на примеси типа ЛХП-1 (Луч) . Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Изд. СКБ Министерства нефтяной промышленности, r. Дэержинск, 1967.

2. Автоматический гаэоаналиэатор на водород типа ТП-1120 . Описание и инструкция по монтажу и эксплуатации. Изд. Бюро технической информации

СНХ Эстонской ССР, Таллин, 1963 (прототип).

785710

Редактор Н.Ахмедова

Заказ 8831/45

Г ( (!

Составитель Л. Дикая

Техред Н,Бабурка Корректор Е.Папп

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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