Генератор для получения следовых концентраций паров

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОВСКОМ СВИДЕтЕЛЬСтВ

Союз- Советски к

Социвпистическин

Республик (iii594 366 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 31.10. 79 (21) 2836581/18-25 (54)М Кл. с присоединением заявки J6

С 01 F 13/00

3ееудвретваяный KONNTtf

СССР (23)Приоритет " м дел."и нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 30.12.81 ° Бюллетень № "8 (53) УДК 66.073..7(088.8) Дата опубликования описания 30,12 81

В,П.Солдатов, В.А.Горбачев, А.А.Кузаков, В.O.Кузнецов, В.И.Минин, В,И.Майоров и А.Т.Шишмарев--(72) Авторы изобретения 1 ЕХ1Й 4Ж - 9 (7l ) Заявитель ииилиитииа (g4) ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛЕДОВЫХ

КОНЦЕНТРАЦИЙ ПАРОВ

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано при калибровке и настройке газоанализаторов, предназначенных для контроля окружающей среды.

Известны устройства для приготовления паро-газовых смесей с заданны" ми концентрациями компонентов. Необходимые концентрации в этих устройствах получают следующими путями: смешением в заданных соотношениях потокоа газа- ; экспоненциальным разбавлением пара в смесительной камере; диффузионным дозированием пара в поток газа"носителя и т.п. (11.

Однако установки, использующие принципы смешения, громоздки и, как правило, стационарные; для диффузион"

° ных и струйных доваторов существенно влияние погрешностей измерения и стабилизации расходов газа-носителя и пара-загрязнителя; для механических дозаторов характерен узкий диапазон

2 концентраций, получаемых с помощью одного крана дозатора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор для получения следовых концентраций паров низколетучих веществ в воздухе, содержащий камеру смешения в виде содержащего штуцер для подачи воздуха проточного канала со стенками из инертного материала, размещенный в этом канале твердый носитель с пленкой эталонного вещества на поверхности. В рабочем состоянии стабилизированный поток газа-носителя поступает в патрон, насыщается парами эталон15 ного вещества и затем направляется в камеру смешения, где разбавляется потоком воздуха и проходит в отборочный трубопровод, Скорости обоих пото20 ков контролируются дифференциальными регуляторами и измеряются с помощью колиброванных измерителей, Заданная концентрация паров эталонного вещества на выходе генератора создается на

894366 основании известных значений давле" . ния насыщенного пара эталонного ве" щества путем установления определенного соотношения массовых скоростей потоков: содержащего насыщенные пары эталонного вещества и разбавляющего потока воздуха, стабилизацией температуры патрона $2).

Генератор.в целом представляет собой стационарную установку, мало- ie пригодную для поверки газоанализаторов на месте эксплуатации, требует для обслуживания квалифицированного персонала.

Целью изобретения является уароще- и ние конструкции генератора и повышение стабильности его работы.

Поставленная цель достигается за счет того, что в генераторе для полуm чения следовых концентраций паров низ колетучих веществ в воздухе, содержащем камеру смешения в виде содержаще. го штуцер для подачи воздуха проточного канала со стенками иэ инертного материала, размещенный в том канале твердый носитель с пленкой эталонного вещества на поверхности, последний выполнен в виде микроканальной пластины, установленной в проточном канале перпендикулярно его оси, при этом пленка эталонного вещества покрывает внутреннюю поверхность, по крайней мере, части микроканалов, равномерно распределенных по площади пластины.

На фиг. 1 изображен генератор, общий вид; на фиг. 2 - узел t на фиг. I; на фиг. 3 - микроканальная пластина, вид с торца.

Генератор для получения следовых концентраций паров веществ в воздухе содержит цилиндрическую камеру 1 смешения в виде проточного канала, внутренние стенки которого покрыты инертным материалом 2, штуцер 3 для подачи воздуха, твердый носитель в. виде микроканальной пластины 4, внутренняя поверхность части микроканалов плас-. тины, равномерно распределенных по всей ее площади, покрыта пленкой или тонким слоем эталонного вещества 5, установленный перед пластиной 4 аэрозольный фильтр 6 на опорной сетке 7.

Иикроканальная пластина установлена в проточном канале перпендикулярно его оси.

Устройство работает следующим образом, ф

Поток воздуха от побудителя расхода (не указан) проходит через штуцер 3, очищается от пыли и продувается через микроканальную пластину 4 (одна пластина содержит 10 - 10 каналов, в зависимости от их диаметра равна 10 - 100 мкм ) . В микроканалах с нанесенной на поверхность пленкой эталонного вещества воздух насыщается его парами. По выходе из пластины эти микропотоки разбавляются чистым воздухом, прошедшим через остальные каналы пластины. Распределение покрытых каналов группами равномерно по всей площади пластины позволяет ускорить диффузионное перемешивание микропотоков и на сравнительно короткой трассе получить на выходе смесительной камеры равномерный профиль концентраций по срезу выходящего потока воздуха.

Следует отметить, что какой-либо специальной стабилизации потока воздуха s предлагаемом генераторе не требуется, так как воздух, проходящий через покрытый микроканал,успевает насытиться парами эталонного вещества до равновесного состояния.

Концентрация паров эталонного вещества на выходе генератора вычисляется на основании. известных значений давления паров при данной температуре и относительной доле каналов в микроканальной пластине, покрытых и непокрытых пленкой вещества.

Для проведения градуировки какоголибо гаэоанаииэатора бывает недостаточно одной фиксированной концентрации, необходим набор концентраций, перекрывающий определенный диапазон.

B известном генераторе это достигается путем варьирования температуры и изменения соотношения потоков.

Операция трудоемка и . требует значительных .затрат времени, связанных в основном с установлением сорбционных равновесий в системе. Следует отметить, что в повседневной практике типичны ситуации, когда собственно измерение занимает несравненно мень" ше времени, чем калибровка газоана" лиэатора.

Для того, чтобы произвести калибровку на основе предлагаемого технического решения, необходим набор из

g-6 таких генераторов с различными коэффициентами разбавления, Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 11464!61 Тираж 705 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 89436

Практика в данной области показы" вает, что гораздо удобнее и надежнее в эксплуатации пользоваться дискретным набором датчиков с фиксированными при данной температуре концентрациями паров и постоянно готовыми к работе, чем иметь одну универсальную перестраиваемую систему, требующую многообразных средств контроля.

Изобретение упрощает процесс полу- 1О чения заданных смесей для поверки, повышается надежность поверочных средств и значительно улучшает возможности газоанализаторов для применения их при контроле состава окружающей % среды.

Генератор для получения следовых концентраций паров низколетучих веществ в воздухе, содержащий камеру смешения в виде содержащего штуцер для подачи воздуха проточного канала со стенками из инертного материала, размещенный в этом канале твердый

6 б носитель с пленкой эталонного вещества на поверхности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения стабильности работы, твердый носитель выполнен в виде микроканальной пластины, установленной в проточном канале перпендикулярно его оси, при этом пленка эталонного вещества покрывает внутреннюю поверхность, по крайней мере, части микроканалов, равномерно распределенных по площади пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бражников В.В. Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии.

И., "Наука", 1974; с. 40-49.

2.,Peler А. Pella,Generator for

Producing Т1асе Vapor Concentrations

2,4,6-Trinitrotoluene, 2,4-Dinitrotoluene. and Ethylene Glycol Dinitrate for Calibratiny Explosives Vapor

Detectors. - "Analiticel Chemistry", ч. 48, Ь" 11, September, 1976 р. 1632"

1637 (прототип).