Термомагнитный анализатор

 

(72) Авторы изобретения

Н.А.Давыдов, В.С.Двас и А.И.Иочаякин

Ордена Трудового Красного Знамени специаль конструкторское бюро аналитического приборо

Научно-технического объединения АН СССР (7L ) Заявитель

l (54) ТЕРИОИАГНИТНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к аналити= ческому приборостроению и может быть использовано, например, при контроле содержания кислорода в атмосфере помещений и газовых магистралей технологических установок.

Известна измерительная ячейка термомагнитного газоанализатора, состоящая иэ двух идентичных полуячеек, каждая из которых выполнена в виде горизонтального газового канала с поперечным сечением в виде овала, большая ось которого вертикальна.

В полуячейке расположены два идентичных чувствительных элемента-терморезистора, каждый из которых выполнен в виде остеклованной проволочной цилиндрической спирали малого диаметра. Оси чувствительных элементов параллельны и .расположены в гориэон" тальной плоскости. 8 корпусе полуячейки имеются целевые прорези вдоль образующих канала, через которые чувствительные элементы введены с помощью держателей в канал. Рабочий чувствительный элемент находится между впаянными в корус магнитными наконечниками {полюсами) вблизи прорези, выполняющей одновременно роль магнитного зазора. Другая прорезь выполняет одновременно роль зазора между. ложными наконечниками (полюсами)I вблизи которых симметрично рабочему чувствительному элементу относительно вертикальной плоскости расположен сравнительный чувствительный элемент.

Рабочий и сравнительный чувствительные элементЫ, принадлежащие одной полуячейке, включены симметрично друг

IS другу относительно измерительной диагонали моста, образуя полумост. Для увеличения чувствительности гаэоанализатора используют две идентичные ю полуячейки, чувствительные элементы которых образуют равноплечий мост 13.

Недостатком описанной ячейки является отсутствие строгой симметрии условий теплообмена рабочего и cpaa"

934347 нительного чувствительных элементов, принадлежащих одной полуячейке.

Вследствие этого, условия отвода тепла от чувствительных элементов за счет теплопроводности по газу и тепловой конвекции становятся неодинаковыми. Последнее обстоятельство существенно усложняет настройку газоанализатора„ сводящуюся в данном случае к трудоемкому подбору пары чувствитель- 1я ных элементов, которые своей собственной технологически обусловленной неодинаковостью тепловых и электрических характеристик скомпенсировали бы тепловую несимметрию ячейки.

1$

Наиболее близким к предлагаемому является термомагнитный анализатор, содержащий цилиндрическую камеру с отверстием для- анализируемого газа, в которой распопожены чувствительный и сравнительный термоэлементы, помещенные в зазор соответственно магнитных и ложных наконечников магнитной системы (23.

Однако известный анализатор не обладает достаточной точностью.

Цель изобретения - повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в термомагнитном анализаторе, содержащем цилиндрическую камеру с отверстием для анализируемого газа, в которой расположены чувствительный и сравнительный термоэлементы, помещенные в зазор соответственно магнитных и ложных наконечников магнит" ной системы, термоэлементы установлены на одной оси, параллельной оси камеры, а отверстие для газа выполнено в виде щели,- проходящей по образующей камеры.

На чертеже изображен термомагнитный анализатор.

Термомагнитный анализатор состоит из латунного корпуса 1 с горизонтальными газовыми каналами 2, образующими цилиндрическую камеру, в которых установлены идентичные чувствительные термоэлементы - терморезисторы и 4, каждый из которых выполнен в виде остеклованной цилиндрической проволочной спирали и установлен на одной оси, параллельной оси камеры.

В корпусе 1 имеются щелевые прорези

5-7, проходящие по образующим камеры. Прорезь 5 выполняет роль зазора между парой магнитных наконечников

8 магнитной системы, впаянных в кор-i пус 1 и выполненных из магнитного материала, Прорезь 6 выполняет роль зазора между парой ложных наконечников 9, являющихся конструктивным продолжением магнитных полюсов 8. Через зазоры 5 и 6 с помощью держателей

10 осуществлен ввод в камеру соответственно рабочего 3 и сравнительного

4 чувствительных элементов. Щель 7 является отверстием для анализируемого газа. Через нее осуществляется диффузионный напуск контролируемой газовой среды в каналы камеры.

Рабочий чувствительный элемент 3 находится в неоднородном магнитном поле, создаваемом между наконечниками

8 постоянным магнитом. Сравнительный чувствительный элемент 4 находится вне поля.

Газовые каналы 2 рабочего 3 и сравнительного 4 элементов выполнены как продолжение один другого, образуя единую камеру. Аналогично выполнены ме>нполюсные зазоры 5 и 6 рабочего и сравнительного чувствительных элементов, образуя единый зазор.

Выполнение газовых каналов рабочего и сравнительного чувствительных элементов осуществляется в анализаторе при механической обработке корпуса за один заход режущего инструмента, а не за два, как в известных.

Аналогично обстоит дело и с выполнением в анализаторе единого межполюсного зазора для рабочего и сравнительного чувствительных элементов.

Благодаря этому технологический разброс размеров канала и зазора в пар-тии анализаторов данной конструкции приводит лишь к некоторой взаимной неидентичности этих анализаторов в партии. В рамках же одного анализатора рабочий и сравнительный чувствительные элементы при одинаковых размерах держателей оказываются одинаково удаленными от внутренних стенок анализатора, благодаря чему в нем достигается повышенная симметрия условий теплоотдачи обоих чувствительных элементов, образующих полумост, что существенно упрощает настройку газоанализатора. Одновремен. но в анализаторе достигается по сравнению с известными устройствами упрощение конструкции, приводящее к улучшению технологичности механической обработки корпуса - выполнение газовых каналов (а также межполюсных зазоров) рабочего и чувствительного

5 . 934347 6 элементов за один заход режущего ин- формула изобретения струмента.

Составитель Ю.Коршунов

Редактор А.фролова Техред И. Гайду Корректор Г.Решетник

Заказ 3926/39 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", с.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Устройство работает следующим образом, 5

Анализируемый газ диффундирует из анализируемой среды через щель 7 к чувст вител ьному и сравнительному термоэлементам. Вследствие нахождения чувствительного элемента в магнитном 1о поле, его температура и, соответственно, сопротивление при заполнении камеры газом, содержащим кислоту, отличается от сопротивления сравнительного элемента. Сигнал, обусловленный разностью сопротивлений термоэлементов, включенных в измерительную схему, является функционально зависимым от содержания кислорода в анализируемом газе. го

Испытания подтвердили повышение технологичности изготовления конструкции эа счет упрощения как механической обработки корпуса, так и элек- 25 трической настройки газоанализатора.

Термомагнитный анализатор, содержащий цилиндрическую камеру с отверстием для анализируемого газа, в которой расположены чувствительный и сравнительный термоэлементы, помещенные в зазор соответственно магнитных и ложных наконечников магнит" ной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, термоэлементы усгановлены на одной оси, параллельной оси каме. ры, а отверстие для газа выполнено в виде щели, проходящей по образующей камеры.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматические газоанализаторы. °

Сборник. И., Изд-во ЦИНТИ электротехнической промышленности и приборостроения . 196 1, с. 104.

2. Автоматические газоанализаторы.

Сборник И., Изд-во ЦИНТИ электротехнической промышленности и приборостроения, 1961, с.101 (прототип) °