Термокондуктометрический детектор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннх

Соцнапнстнчесннх

Республик

»»868523 (Sl ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.01.80 (2E) 2863303/18 25 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет (5 l ) M. Кл.

Я 01 М 27/18

9кударста««ый к«и«твт

СССР

«ю авлви «зебр«теккй и ютхрыткй

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36 (53) УДК 543 274 (088.8) Дата опублнковання описания 30.09.81

А. В. Арефьев и Э. Я. Веселов ,1

> I (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к приборам, предназначенным для теплофизических измерений, и может найти применение в тех областях науки н техники, где необходимо измерять теплопроводность различных сред, преимущественно газов -и жидкостей, например при газовом анализе, хроматографии и т.п.

Известен термокондуктометрический детектор, применяемый в газоанвлиэато30 рах и хроматографах, представляющий собой металлический блок с-четырьмя ка- мерами, в которых располагаются термодатчики - металлические нити или термисторы, являющиеся нагревателями. Термо< 3$ датчики образуют измерительный мост.

Две камеры являются сравнительными, другие измерительными. Через измерительные < камеры пропускают анализируемую среду, а через сравнительные - известную, т.е. используется сравнительный метод измерения теплопроводности. При питании моста or источника постоянного тока сигнал в измерительной диагонали пропорпиопален теплопроводности анализируемой среды (13.

Недостатком устройства является относительная сложность конструкпии, связан- ная с необходимостью. обеспечения во всех камерах геометрической и электрической идентичности четырех термоцатчиков. Так как при сравнительном измерении теплопроводности фактически измеряется разность температур между термодатчнками в сравнительных и измерительных камерах, то требования к измерительному мосту предъявляются очень высокие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термокондуктометрический детектор, содержащий термостатированный блок, во внутренней полости которого расположены изме« рительная и сравнительная камеры, и измеритель разн,зсти температур, подсоединенный к измерительному прибору и блоку питания (2).

Недостатками устройства являются значительная сложность и инерционность.

868521

Цель изобретения - упрошение конструкции термокондуктометрического детектора и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в термокондуктометрическом детекторе, содержашем термостатированный блок, во внутренней полости которого расположены изМерительная и сравнительная камеры, и измеритель .разности температур, подсоединенный к измерительному прибору и блоку питания, измеритель разности . температур выполнен в виде установленной в плоскости симметрии внутренней полости термостатированного блока и разделяюшей эту полость на камеры термо электрической батареи с идентичными поверхностями разноименных спаев.

На чертеже схематически представлен термокондуктометрический детектор газоанализатора.

Детектор состоит из металлического термостатированного блока 1, во внутренней полости которого расположены измерительная 2 и сравнительная 3 камеры, разделенные являюшейся измерителем разности температур термоэлектрической батареей 4, которая присоединена к блоку питания - источнику 5 напряжения с переменным коэффициентом пульсации и к блоку 6 измерения термо-ЭДС (измерительному прибору). Термоэлектрическая батарея расположена в плоскости симметрии внутренней полости блока 1. Разноименные спаи, обрашенные к камерам 2 и 3, выполнены с идентичными поверхностями.

Устройство работает следуюшим образом.

На термоэлектрическую батарею 4 подают питание от источника 5 переменного напряжения. При наличии в обеих камерах

4О одинаковой среды теплоотдача с обеих поверхностей спаев термобатареи 4 одинакова и, следовательно, температуры спаев равны, т.е. термо-ЭДС термобатареи равна нулю, что фиксируется блоком 6 изме- рени я термо-ЭДС.

При введении в измерительную камеру

2 среды с теплопроводностью, отличной от теплоцроводности сравнительной среды, вследствие неодинакового теплообмена между поверхностями спаев термобатареи

4 с камерами тепловые потоки к камерам 2 и 3 различны. В этом случае температуры поверхностей спаев термобатареи также не равны, что вызывает появление термо-ЭДС в цепи блока 6 измерения термо-ЭДС. В соответствии с величиной и знаком термо-ЭДС на термобатарею 4 от источника 5 напряжения подают постоянную составляюшую, не изменяя при этом действующее значение напряжения. Величину постоянной составляющей выбирают такой, чтобы за счет выделения и поглошения теплоты Пельтье на соответствуюших. поверхностях спаев термобатареи 4 термо-ЭДС в цепи блока 6 измерения термо-ЭДС равнялась нулю. В момент равенства нулю термо-ЭДС термобатареи

4 о величине теплопроводности измеряемой среды судят по величине и направлению постоянной составляюшей напряжения питания термобатареи.

При автоматическом регулировании величины постоянной составляющей напряжения питания термобатареи обеспечивается повышение быстродействия предлагаемого термокондуктометрического детектора.

Простота и надежность предлагаемого устройства позволяет значительно облегчить и улучшить производственный и лабораторный контроль состава газов.

Формула изобретения

Термокондуктометри ческий детектор, содержаший термостатированный блок, во внутренней полости которого расположены измерительная и сравнительная камеры, и измеритель разности температур, подсоединенный к измерительному прибору и блоку питания, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения детектора и повышения его быстродействия, измеритель разности температур выполнен в виде установленной в плоскости симметрии внутренней полости термостатированного блока и разделяюшей эту полость на каме» ры термоэлектрической батареи с идентичными поверхностями разноименных спаев, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. М., "Энергия, 1970, с. 437150.

2. Авторское свидетельство СССР

% 193743, кл. (., 01Й 27/18, 1963 (прототип) .

868521

Составитель JL Дикая

Редактор Т. Мермелштайн Техред< C.Ìèãóíîâà Корректор С. Шекмар

Заказ 83 10/59 Тираж 910 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