Устройство для приготовления га-зовых смесей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик рп81 4422 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030579 (21) 27б 3283/23-26 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет (51)М. Кл.З

В 01 F 3/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5З) l_#_ бб.073.7 (088. 8) Опубликовано 230381 Бюллетень йо

Дата опубликования описания 230381 (72) Авторы изобретения

А.С.Россихин и t1.B.Кулаков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ

СМЕСЕЙ

Изобретение относится к перемешиванию и может найти применение в измерительной технике для градуировки гаэоаналитических устройств, определяющих малые и микроконцентрации примесей в газах различных производств.

Известен дозатор для получения газовых смесей, содер>. ащий два капилляра, соединенные выходными концами, между которыми установлена емкос ть для дозируемого газа (l).

Недостатком известного устройства является то, что оно меняет во времени свои характеристики.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для приготовления газовых смесей, содержащее корпус с основанием и крышкой, между которыми установлена . 20 газопроницаемая мембрана, разделяющая корпус на две камеры. Одна ка-. мера имеет штуцеры ввода и вывода газа, а другая †. штуцер ввода газаносителя и сопло для вывода смеси, которое установлено с зазором по отношению к мембране (21.

Данное устройство обладает недостаточной точностью приготовления газовой смеси и не позволяет плавно 30 регулировать концентрацию газовой смеси.

Свободная диффузия газов осуществляется через проницаемую гибкую мембрану и зависит от ряда факторов, основным из которых является температура мембраны.

Для гибких мембран (полимерных) изменение температуры на 1 С привоо дит к изменению концентрации готовой смеси примерно на 10 .

Стабилизация температуры приводит к уменьшению погрешности. Изме- . нение диапазона концентрации приготовляемых газовых смесей в определенных пределах осуществляется либо заменой мембраны (толщина, тип материала), либо изменением температуры (это используется и для регулировки концентрации в выбранном диапазоне).

Замена мембраны несколько-усложняет процесс приготовления газовых смесей, а изменение ее температуры, осуществляемое термостатированием устройства, приводит к изменению диффузионных свойств проницаемой мембраны, в результате чего нарушается воспроизводимость результатов и точность приготавливаемых смесей.

814422

Цель изобретения — повышение точности приготовления смеси за счет плавнойорегулировки ее концентрации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено электродами, закрепленными на внутренних поверхностях крышки и основания и на одной иэ поверхностей мембраны, при этом электрод, закрепленный на мембране, выполнен из газопроницаемого материала.

В результате диффузия газов через мембрану имеет направленное движение, обусловленное в основном приложенным напряжением к электродам и родом молекулы газа.

На чертеже изображено устройство 15 для приготовления газовых смесей.

Устройство содержит корпус,выполненный в виде основания 1 и крышки 2, между которыми закреплена газопроницаемая мембрана 3, разделяющая корпус Щ на две камеры. Одна камера имеет штуцеры ввода 4 и вывода 5 газа, а другая камера — штуцеры ввода газаносителя б и вывода газовой смеси 7, снабженные соплами 8. На внутренних поверхностях крышки 2 и основания 1 соответственно чер з изолирующие прокладки 9 и 10 за:<реплены электроды 11 и 12. Электрод 1.3 расположен на поверхности мембраны 3 и закреплен через изолирующую прокладку 14 между основанием 1 и крышкой 2.

Устройство работает следующим образом.

Чистый газ от газогенератора (на чертеже не показан) через штуцер 4 поступает в верхнюю камеру, образованную крышкой 2 корпуса и мембраной 3 и выходит через штуцер 5 наружу. Газ-носитель, например воздух, через штуцер б вводит- 40 ся в проточную камеру, образованную основанием 1 и мембраной 3. Под действием градиента концентрации и внешнего неоднородного поля, создаваемого напряжением, приложенным к электродам 11, 12 и 13, газ имеющий постоянный дипольный момент, диффундирует в нижнюю камеру, смешивается с потоком газа-носителя и через сопло 8 и штуцер 7 выводится на поверяемый гаэоанализатор (на чертеже не показан) .

При изменении давления чистого газа, поступающего от,газогенератора, или изменении нагрузки на выходе происходит перемещение мембраны относительно сопла 8.

В случае, если давление газа выше давления газовой смеси, то мембрана

3, прогибаясь, прикрывает сопла 8, что приводит при постоянном расходе gg газа-носителя к увеличению давления в проточной камере.

В случае, если давление газа ниже давления газовой смеси, то мембрана 3, пригибаясь, приоткрывает сопло 8, что приводит к сбросу газовой смеси через него и снижению давления в проточной камере.

Так как чистый воздух подается с постоянным расходом, то это приводит к изменению давления до тех пор, пока давление газовой смеси не станет равным давлению газа. Таким образом, осуществляется стабилизация нулевого перепада на мембране, и диффузия газов через мембрану определяется свойствами самой мембраны, напряжением, приложенным к электродам 11, 12 и проницаемому электроду 13, работающему в режиме регулирования диффузии газа через мембрану.

Следует отметить, что диапазон концентраций получаемой газовой смеси и точность ее приготовления для определенного типа мембран в основном определяется напряжением, приложенным к электродам 11 и 12, а плавное регулирование концентрации получаемой газовой смеси осуществляется подачей нпаряжения постоянного тока на проницаемый для газа электрод

1 3.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность при— готовления газовых смесей примерно на 5Ъ.

Формула изобретения

Устройство для приготовления газовых смесей, содержащее корпус с основанием и крышкой, между которыми установлена газопроницаемая мембрана, разделяющая корпус на две камеры, одна иэ которых имеет штуцеры ввода и вывода газа, а другая штуцер ввода газа-носителя и сопло для вывода смеси, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности приготовления смеси за счет плавной регулировки ее концентрации, оно снабжено электродами, закрепленными на внутренних поверхностях крышки и основания и на одной из поверхностей мембраны, при этом электрод, закрепленный на мембране, выполнен из газопроницаемого матери ала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 483580, кл. 6 01 F 13/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2510590, кл. В 01 F 3/02, 1977.

814422

У //

Составитель Т. Зубарева

Редактор В.данко Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник

Заказ 873/8 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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