Устройство для измерения концентрации примесей в газе

 

.Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<и>826977 (б1) Дополнительный к патенту (53)М. Кл.з

G 01 N 27/64 (22) Заявлено 111175 (21) 2095058/

21884 90/18-25 (23) Приоритет 1301.75 (32) осударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (33) (31) Опубликовано 300481 Бюллетень Йо 16

Дата опубликования описания 300481 (53) УДК 621. 319 ° .. 7 (088. S) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

ПРИМЕСЕЙ В ГАЗЕ

Изобретение относится к области техники измерения концентрации примесей в газе путем электронного захвата и может быть использовано при разработке приборов для определения серусодержащих загрязнений в воздухе.

Одной из насущных проблем защиты окружающей среды в настоящее время является борьба с загрязнением воздуха, а средством в этой борьбе измерение концентрации содержащихся в воздухе загрязнений. Серосодержащие загрязнения воздуха (сероводород, серный и сернистый ангидриды, 15 сероуглерод, меркаптаны и т.д.) попадают в атмосферу в больших количествах прежде всего как продукты выброса отопительных систем, электро- станций, химических предприятий, двигателей внутреннего сгорания и т.п. Опасность этих загрязнений вытекает из того, что их допустимая кон-, центрация в воздухе рабочих помещений составляет несколько мг/м, в то время как в воздухе городов допус- кается концентрация всего лишь несколько десятых долей мг/м, т.е.

Ъ значительно меньшая, чем на рабочем . месте. Серусодержащие загрязнения воз воздуха непосредственно вредят здо- ровью людей и окружающей среде, а под действием света, кислорода воздуха и содержащейся в атмосфере влаги из них образуются очень агрессивные продукты (из S0q соответственно образуется H

Известны устройства для измерения концентрации находящихся в воздухе серусодержащих загрязнений j1) .

Эти.устройства либо позволяют определять концентрацию лишь отдельных соединений, либо сложны в эксплуатации, либо дорогостоящи.

Йаиболее близким к изобретению является устройство для измерения концентрации примесей в газе, содержащее иониэационную камеру с радиоактивным излучением и параллельными измерительными электродами, присоединенными к источнику постоянного напряжения, и вентилятор (2J .

Однако зто устройство обладает невысокой чувствительностью.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства при измере826977 нии кочцентрации серусодержащих примесей.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено проточным химическим реактором, выполненным в виде трубки со спиралью из пластины, установленной на входе в ионизационную камеру и име:ощей площадь поперечного сечения, не превышающую половины площади поперечного сечения ионизационной камеры, а электроды установлены перпендикулярно к оси к меры, причем электроды положительной полярности расположены против выходного отверстия химического реактора.

Кроме того, радиоактивный излучатель выполнен из углерода-14. 15

На чертеже показана схема устройства.

Устройство состоит из привода 1, на валу 2 которого установлен вентилятор 3, насадки 4, химического 2Q реактора 5 со спиралью б, ионизационной камеры 7 с радиоактивным источником 8 излучения, положительного электрода анода) 9 и колллектора (катода) 10., 25

Устройство работает следующим образом.

Воздух с помощью вентилятора 3 и далее через воронкообразную насадку

4 нагнетается в реактор 5. В реакторе 5 находится впаянная в термостойкое стекло спираль б из платиновой проволоки длиной 9,5 см и диаметром 0,07 мм, нагреваемая постоянным током с напряжением б B. В реакторе сера поступающего в него воздуха окисляется на накаленной платиновой спирали б до трехокиси серы, при этом одновременно сгорают находящие ся в воздухе органические вещества.

Далее газ поступает в ионизацион- .4О ную камеру 7 и охлаждается. В конце ионизационной камеры гаэ ионизируется кольцевобразным источником 8 излучения. Изменение ионного тоха, появляющегося между расположенным, 45 в направлении реактора 5 анодом 9 и катодом 10 вызывает падение напряжения на рабочем сопротивлении измерительного усилителя, которое считывается на шкале показывающего прибора. gp

il»адложенное устройство было испы-. тано следующим образом.

Б снабженную мешалкой, а также входным и выходным отверстиями плекси гласовую камеру объемом 100 л вводили 5 мл сероводорода (нормальное состояние) к равномерно смешивали его с воздухсм. Концентрация сероводород» составляла 71,5 мг/м, т.е.

50 ррл>. Входное отверстие детектора переносного устройства герметично

60 пр;.соединяли к выходному отверстию пл е к с >:. гл асов ой к амеры.

Грнбор работал в следующем режиме: . :. он з во ци тель ность

-сн гклятора 0,6 л/.ли.; 65

135 В

Лотре бляемая ре актором мощность 4,8 Вт

Напряжение на ионизационной камере

Внутренний диаметр ионизационной камеры 34 мм

Расстояние между электродами 48 мм

Рабочее сопротивление 10 Ом

Входное сопротивление более 10 Ом.

В усилитель вмонтированы стабилизирующий и компенсирующий контуры.

Стабильность подбирают так, чтобы разница + 1 мг/м3 сероводорода еще могла быть зарегистрирована. Чтобы повысить точность оценки, на выходе усилителя был подключен компенсограф (,ЕРР-09) 10 мВ. Если ионизационный ток воздуха, не содержащего серы, принять за 100%, то ионизационный ток падает при содержании в воздухе концентрации сероводорода, равной

71,5 мг/M3 до ббпр. Зависимость.ионного тока от концентрации серы в воздухе следует закону (отрицательной) показательной функции, при этом чувствительность измерений при более низких концентрациях выше.

Таким образом, была подтверждена достаточно высокая чувствительность устройства. формула изобретения

1. Устройство для измерения концентрации примесей в газе, содержащее ионизацконную камеру с радиоактивчым излучателем и параллельными измерительными электродами, присоединенными к источнику постоянного напряжения, и вентилятор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це. лью повышения чувствительностк при измерении концентрации серусодержащкх примесей, оно снабжено проточным химическим реактором, выполненным в виде трубки со спиралью из платины, установленной на входе в ионизационную камеру и имеющей площадь поперечного сечения, не превышающую половины площади поперечного сечения ионк зационной камеры, а электроды установле ны перпендикулярно к оси камеры, причем электроды положительной полярности расположены против выход-. ного отверстия химического реактора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что радиоактивный излучатель выполнен из углерода-14.

Источчики информации, принятые во внимание при экспертизе

Энгельгарт Х. Автоматические анализаторы для исследования газов.

Атмосферные выпадания, 3б2, март, 1960, с. 45-60.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 98387, кл. С 01 N 27/64, l952 (прототип).

826977

Составитель В. Ким

Редактор Т. Рыбалова Техред С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая е

Заказ 2593/85 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

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