Флуоресцентный газоанализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>873057

Сеез Севетских

Сецмапнстмческих

Рвспубпмя

{6l ) Деполнятельнае к авт. свид-ву (22) Заявлено 29,12.79 (2! ) 2861668/18-25 (5I)M. Кл. с присоединение@ заявки,йх (23) Приоритет

Я 01 N 21/64

9«ударвинай кем«тет

CCCP ю а«ам «зв61ете«««

«вт«1«а«в

Опубликоваю !5.10.81. бюллетень Ют З8

Дата опубликования описания (áÇ) УДК 535.8 (088.8) И. Jl. Иихеева, В. В. Стефаняк, С. В. Сухотерин, А. Т. Лагунов и Л. Н. Гребнев (72) Авторы изобретения

Киевское научно-производственное объединение...

"Аналитппибор" (73) Заявитель (54) ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР (Изобретение относится к аналитической технике, а именно к устрой ствам количественного газового анализа, работающим ня принципе, Жлуо- ресценции и предназначенным для непа; рерывного автоматического анализа: загрязняххцих веществ в атмосферном воздухе, воздухе рабочих помещений. в зонах ТЭЦ и зонах интенсивного автомобильного движения

Известны флуоресцентные газоана1О лизаторы для определения загрязняющих веществ в газовых средах, в частности для определения SO,ИО,ИО СО, СО, содержащие источник излучения, флуоресцентную камеру, фотоприем" ник, злементы пробоподготовки, обеспечивающие прохождение анализируемой. смеси через флуоресцентную ка- меру Я.

При флуоресцентном методе анализа очень важное значение имеет состав анализируемой смеси (наличие неизмеряемых компонентов и паров воды), так как влага и неизмеряемые компоненты, находящиеся в ней, тушат флуоресценцию.

Такие газоанализаторы обладают значительными погрешностями, особенно при измерении ультрамикроконцентраций загрязняющих веществ, так как применяемые в них методы уменьшения тушения флуоресценции неизбежно при водят к изменению состава анализируемой смеси, в том числе и анализируемого компонента.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является флуоресцентный газоанализатор, со-., держащий источник излучения, фотоприемник, осушитель диффузионного типа, канал с флуоресцентной камерой

В данном газоанализаторе влияние влаги уменьшается путем частичной осушки анализируемой смеси с помощью осушителя диффузионного типаг установленного в газоанализаторе, который позволяет отделить от анализируе87

Ухказанная цель достигается тем, что флуоресцентный газоанализатор, содержащий источник излучения, фотоприемник, осушитель диффузионного типа, канал с флуоресцентной камерой, дополнительно содержит механический распоеделиталь потоков и два канала, один из которых включает фильтр очистки анализируемой смеси от измеряемого компонента и элект3 мой смеси только пары воды, сохранив неизменным остальной состав смеси (2)

Недостатком устройства является низкая точность измерений.

Точность измерения флуоресцентных газоанализаторов во многом зависит от точности и периодичности их калиб- . ровки.

Анализируемый воздух в разных зо» нах имеет различный состав (наличие загрязняющих„примесей), характерный

I для каждой зоны е

Поэтому высокая точность измерения флуоресцентного газоанализатора; может быть достигнута только в том случае, если состав калибровочного газа (неизмеряемые компоненты), используемый для его калибровки, тот же, что и состав анализируемой смеси, поступающей во флуоресцентную камеру. При такой калибровке газоанализатора учитывается влияние неизмеряемых -компонентов, присутствующих в анализируемой. смеси, Калибровка известного флуоресцентного газоанализатора производится от внешних источников нулевого .и калибровочного газа, как правило, помещаемых в баллонах, или от генераторов нулевого и калибровочного газов, являющихся самостоятельными приборами.

В том и другом случаях нулевой и калибровочный газ являются сухими, очищенными от различных примесей (неизмеряемых компонентов), а нулевой газ также и от измеряемого ком-. понента.

Так как состав анализируемого воздуха всегда отличен от состава такого калибровочного газа, то уже при калибровке известного флуоресцентного газоанализатора вносится дополнительная погрешность, которая понижает точность его измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения флуоресцентного газоанализатора.

3057 4

50

55 проницаемые трубки осушителя 4, где

30 ропневмопреобразователь, а другой— задатчик расхода и термостатированную капсулу с жидким измеряемым компонентом, а в . канал с флуоресцентной ка" мерой также дополнительно введен электропневмопреобразователь, причем оба эти канала соединены между собой, а также с каналом, содержащим флуоресцентную камеру, посредством механического распределителя потоков, ус тановленного после осушителя по ходу газа.

Предлагаемый флуоресцентный газоанализатор не требует для своей калибровки дополнительных источников калибровочных газов. его конструкция позволяет получать.из анализируемого воздуха нулевой и калибровочный газ того же состава (влажность, неизмеряемые компоненты), что и сам анализируемый воздух и с их помощью производить калибровку газсанализатора в любое необходимое

I время, тем самым учитывая влияние состава анализируемой смеси, что значи тельно повышает точность его измерения.

На чертеже представлена схема флуоресцентного газоанализатора.

Флуоресцентный газоанализатор содержит источник 1 возбуждающего излучения, фотоприемник 2, фильтр 3 очистки анализируемой смеси от пыли, осушитель 4 диффузионного .типа из полупроницаемых трубок, механический распределитель 5 потока, установленный после осушителя и разделяющий поток на три канала, в одном из которых установлена флуоресцентная камера 6, задатчик 7 расхода, вакуумметр 8, во втором - задатчик 9 расхода, термостатированная капсула 10 с жидким измеряемым компонентом, в третьем — фильтр ll очистки анализируемой смеси от измеряемого компонента. Электропневмопреобразователи 12 и 13, тройники 14 и 15 соединяют все каналы между собой и с ротаметром 16, регулятором

17 абсолютного давления, побудителем

18 расхода

Газоанализатор работает следующим образом.

Анализируемый воздух через фильтр

3 очистки от пыли поступает в полуон осушается до определенного зна-, чения влажности,а затем с помошью механического распределителя 5 потоконцентрации анализируемого компонента из капсулы 10 в тройник 8, где происходит смешение ее с нулевым газом.

Затем калибровочная смесь нужной концентрации через электропневмойреобразователь 13 поступает во флуоресцентную камеру 6.

После калибровки газоанализатора электропневмопреобразователи обесточиваются и газоанализатор начинает снова работать в режиме "Анализ".

Введение в газоанализатор двух дополнительных каналов, позволяющих получать из анализируемого воздуха нулевой и калибровочный газ того же - состава (влажность и неизмеряемые компоненты), что и анализируемый воз- . дух, и с их помощью производить калибровку газоанализатора, значительно повышает точность измерения флуоресцентным газоанализатором.

Предлагаемый газоанализатор не требует для своей калибровки посторонних источников (баллонов, генераторов калибровочных газов), что значительно упрощает и удешевляет его обслуживание.

Соединение электропневмопреобразователей с автоматическим времязадающим устройством -позволяет производить автоматически калибровку газоанализатора, что повышает время непрерывной его работы.

Формула изобретения

Флуоресцентный газоанализатор, содержащий источник излучения, фотоприемник, осушитель диффузионного типа, канал. с флуоресцентной камерой, о тл и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности измерения, газоанализатор дополнительно содержит механическйй распределитель потоков и два канала, один из которых . включает фильтр очистки анализируе- мой смеси от измеряемого компонента и электропневмопреобразователь, а другой — задатчик расхода и термостатированную капсулу с жидким измеряемым компонентом,. а в канал с флуоресцентной камерой также дополнительно введен электропневмопреобразователь, причем оба канала соединены между собой, а также с каналом, содержащим флуоресцентную камеру, посредством механического распределителя пото55

5 873057 ков разделяется на три канала. В режиме работы газоанализатора Анализ" электропневмопреобразователи 12 и 13 обесточены, что обеспечивает прохождение анализируемого воздуха после механического распределителя 5 потоков через электропневмопреобразователь 13 и флуоресцентную камеру 6, в которой под воздействием возбуждающего излучения от источника I молекулы изме- to ряемого вещества флуоресцируют. Флуоресцентное излучение, интенсивность которого пропорциональна концентрации измеряемого компонента в анализируемой смеси, регистрируется фотоприем ником 2.

Из флуоресцентной камеры анализи-. руемая смесь через задатчик 7 расхода, вакуумметр 8 поступает во внешний кожух осушителя и, забирая gp с собой влагу, прошедшую через стенки полупроницаемых трубок, через тройник 15, ротаметр 16„ регулятор

17 давления, побудитель 18 расхода поступает на сброс.

В этом же режиме часть анализируемого воздуха через задатчик 9 расхо;, да поступает в камеру термостатированной капсулы 10 с жидким измеряемым компонентом. Скорость прохождения анализируемого воздуха через термостатированную капсулу во иного раз меньше, чем через флуоресцентную камеру (устанавливается соотношением за-„ датчиков 7 и 9 расхода). В каме—

35 .ре термостатированной капсулы анализируемый воздух насыщается анализируемым компонентом,.диффундирующим через стенки капсулы и через электропневмопреобразователь 12, элементы

15-18 уносится на сброс.

В режиме работы газоанализатора

"Поверка-нуль" на электропневмопреобразователь 13 от времязадающего устройства (на схеме не показано) поступает сигнал, что обеспечивает

45 прохождение анализируемого воздуха через фильтр очистки от анализируемого компонента 11, тройник 14, электропневмопреобразователь 13, флуоресцентную камеру 6 и далее как.описано выше.

Таким образом, в флуоресцентную . камеру поступает нулевой газ. В режиме работы газоанализатора "Поверка-калибровочная смесь" поступает сигнал также и на электропневмопреобразователь 12, что обеспечивает прохождение через него смеси высокой

873057

Составитель Е. Карманова

Техред T.Ìàòî÷êa Корректор М. Демчик

Редактор И. Касарда

9019/66 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ков, установленного после осушятеля по ходу газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспеотизе

1. Патент США У 4045679, кл. 256.-461, 1972.

2. W. 1. Zo incr, E. Ч. C iepl lnski, .О, Ч. Dunlap. Measurement of AmUient

air S0z. concentration using à Pu1sed

Fluorescent analyzer" mod 43 Fhermo

Electron Согрогай1оп, Wattham, МА

021.54, 1973, доклад (прототип).