Способ кондуктометрического анализа газа и устройство для его реализации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25.08.80 (21) 2987854/18-25 (51) М. Кд.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

6 01 К 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.257 (088.8) Опубликовано 070(182. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 07.08.82 оЧЬАхя.: ц; с

) автоматики (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ГАЗА И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к физикомеханическому исследованию и может быть использовано для автоматического контроля химического состава газов.

Известен способ анализа газов, заключающийся в непрерывном дозироваиии газа и электролита и измерении . изменения электропроводности электролита (1).

Известно устройство для реализации данного способа, содержащее реакционную камеру, в которой протекает электролит, и узел доэирования газа, а также две пары электродов, подключенных к дифференциальной схеме измерения (1).

Недостатком способа и устройства является сложность и трудоемкость процесса измерения, так как необходимо проводить расчет дозирования количества газа и электролита.

Наиболее близким к предлагаемому является способ кондуктометрическо-. го анализа газа, заключающийся в растворении анализируемого газа в электролите и измерении изменения электропроводнс:сти электролита (2).

Известно устройство для кондуктометрического анализа газа, содер1 жащее измерительную и сравнительную ячейки с электродами, которые соединены с дифференциальной схемой измерения (.2 ).

Недостатком известных способа и устройства является запаздывание измерительного сигнала за счет того, что непрерывное дозирование электролита и обеспечение не очень большого времени запаздывания показаний требует большего расхода электролита, операции дозирования газа и электро-, лита разобщены по месту действия. и, следовательно, времени, что неизбежно приэодит к запаздыванию измерений, т.е. снижает точность анализа °

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, 2О что, согласно способу, заключающемуся в растворении анализируемого га за в электролите и измерении изменения электропроводности электролита, находящегося в ячейке, ячейку сначала зполняют электролитом, затем опорожняют ее, при опорожнении сооб- щают полость ячейки с анализируемым газом.

В устройстве, содержащем измернЗО тельную и сравнительную ячейки с

949465 электродами, которые соединены с дифференциальной схемой измерения, измерительная и сравнительная ячейки выполнены с разными объемами и соединены между собой посредством трубки, кроме того, в устройство 5 введено пороговое устройство и электромеханическое устройство для перемещения электролита из сравнительной ячейки в измерительную и обратно, при этом вход порогового о устройства соединен с выходом дифференциальной схемы измерения, а выход — с электромеханическим устройством.

Дозирование электролита осуществляется путем смачивания поверхнос-. ти измерительного элемента, выполненного из гидрофильного материала (керамика). Дозирование газа при этом выполняется одновременно с смачиванием поверхности путем заполнения объема над смачиваемой поверхностью измерительного элемента. В процессе смачивания толщина слоя электролита на повеРхности измеРительного 25 элемента получается очень малой, несколько микрон, а анализируемый компонент газа непосредственно соприкасается с этой поверхностью, поэтому происходит немедленное их ЗО взаимодействие, скорость которого определяется концентрацией анализируемого компонента газа.

Чем выше концентрация анализируемого компонента, тем быстрее происходит их взаимодействие, а следовательно, и изменение электропроводности электролита. Таким образом, благодаря приему смачивания поверхности измерительного элемента электролитом, возникает воэможность совмещения всех операций в одном месте — на поверхности измерительного элемента. Это позволяет сократить время измерения, упростить процесс в целом, уменьшить расход реагента, что позволяет по новому подойти к вопросу построения газоанализаторов.

На чертеже изображен газоанализатор.

Газоанализатор содержит детектор

1, пороговый усилитель-генератор 2, измерительное звено обратной связи 3 исполнительный элемент 4, клю55 чевое устройство 5 и измерительный преобразователь 6.

Газоаналиэатор работает следующим образом.

При подаче питания срабатывает ключевое устройство 5 (например, . 60 мультивибратор), от которого управляющий импульс поступает на импульсный исполнительный механизм элемент

4 (например, импульсный электромагнитный вытеснитель жидкости), при этом уровень электролита от положения А достигает Б и возвращается снова в А. Это, в свою очередь, заполнит детектор 1 новой порцией газа и произведет смачивание поверхности измерительного элемента 7.

На смоченной поверхности начинается процесс поглощения анализируемого компонента газа электролитом.

В зависимости от концентрации газа время, необходимое для достижения определенной величины электропроводности-сопротивления измерительного элемента, будет определенным и может служить для измерения концентрации газа ° Для этого измерительный мост, являющийся звеном обратной связи 3 в усилителе 2, настраивается таким образом, чтобы условие возникновения генерации в усилителе соответствовало определенной величине электропроводности электролита. Достижение этой величины и переход усилителя в режим генерации служит подачей импульса для нового запуска ключевого устройства 5, которое снова путем управляющего импульса произведет смачивание и смену анализируемой пробы газа, т.е. цикл измерения начнется снова.

Таким образом, в зависимости от концентрации газа будет различное время между импульсами, большее для малых концентраций и меньшее для больших. Информация во времени может быть преобразована в величину электрического потенциала или тока известными средствами, например. путем зарядно-разрядной RC-цепи.

Изобретение позволяет упростить эксплуатацию газоанализатора, делает его мало инерционным, позволяет значительно уменьшить габариты и вес.

Формула изобретения

1. Способ кондуктометрического анализа газа, заключающийся в растворении анализируемого газа в электролите и измерении изменения электропроводностн. электролита, находящегося в измерительной ячейке с электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, измерительную ячейку заполняют электролитом, затем опорожняют ее, при опорожнении сообщают полость ячейки с анализируемым газом.

2. Устройство для кондуктометрического анализа газа, содержащее измерительную и сравнительную ячейки с электродами, которые соединены с дифференциальной схемой измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа, измерительная и сравнительная ячей949465

Составитель М.Кривенко

Техред A.Áàáèíåö Корректор С.Шекмар

Редактор А.Шандор

Заказ 5735/30 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и овкрытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки выполнены с равными объемами и соединены между собой посредством трубки, в устройство введено пороговое устройство и электромеханическое устройство для перемещения электролита из сравнительной ячейки в измерительную и обратно, при этом вход порогового устройства соединен с выходом дифференциальной схемы измерения, а выход - с электромеханическим устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 491090, кл. G 01 М 27/02

197б.

2. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. М., Энергия, 1970, 10 с. 288-289 (прототип).