Термоакустический детектор жидкостей

 

Л. В. Илясов, С. Л. Мелкумов, Л. А. Мартир янц и С. Р. Асланов ® -ОМ63ЯДд т Я ВДТЩур - ТЧЕ -,"р„р ) 4

БЯ.щц-,-.-.. .1 (72) Авторы изобретения

Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Азизбекова (71) Заявитель (54) ТЕРМОАКУСТИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для детектирования бинарных или многоканальных смесей жидкостей, и может применяться для автоматического анализа состава фиэи5 ко-химических свойств жидкости и в качестве детекторов в жидкостной хроматографии.

Известно термоакустическое устройство— детектор для анализа жидкостей, содержащее измерительную камеру с входным и выходным щтуцерами, нагревательный элемент s виде тонких проволочек, питаемых электрическим током и звукоприемник — гидрофон (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термоакустический детектор жидкостей, содержащий проточную измерительную камеру со штуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу,.нагревательный элемент с тепловыделяющей поверхностью и звукоприемник. Тепловы- 2р деляющая.поверхность расположена внутри иглы (2).

Недостатком этих детекторов является низ. кая селективность к различным компонентам

2 анализируемой жидкости, обусловленная тем, что анализируемая жидкость через входной штуцер полностью подается на тепловыделявщую поверхность детектора, поэтому на ней независимо от наличия или отсутствия в ана-. лизируемой смеси определяемого компонента происходит непрерывная генерация акустического сигнала независимо от состава анализируемой жидкости.

Цель изобретения — увеличение селективности детектора.

Эта цель достигается тем, что термоакустический детектор жидкостей, содержащий про-. точную измерительную камеру со щтуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу, нагревательный элемент с .тепловыделяющей поверхностью и эвукоприемник, снабжен источником постоянного напряжения, а тепловыделяющая поверхность выполнена в виде полого цилиндра и установлена коаксиально металлической игле.

На чертеже представлена схема термоакустического детектора.

3 996932

Детектор содержит проточную измерительную камеру 1 с. входным штуцером 2, закрепленную на последнем металлическую иглу 3, нагревательный элемент 4, например, с паровым обогревом, с тепловьщеляющей поверхностью 5, выполненной в виде полого цилиндра и установленной коаксиально металлической игле;. ненаправленный гидрофон 6, источник 7 постоянного напряжения, штуцер

8 сброса жидкости, размещенный в нижней части камеры 1.

Детектор работает следующим образом.

Анализируемая жидкость через входной штуцер 2 подается в измерительную камеру

1 через металлическую иглу 3. Если к теп- д ловыделяющей поверхности 5 и металлической игле 3 не приложена постоянная разность потенциалов от источника 7, то анализируемая жидкость под действием силы тяжести через нагревательный элемент 4, минуя тепловыделяющую поверхность 5, выводится нз измерительной камеры 1 через штуцер 8 сброса. Так как анализируемая жидкость не попадает на тепловыделяющую поверхность, кипения не происходит и акустический сигнал в измеритель ной камере не генерируется.

При приложении к тепловьщеляющей поверхности 5 и металлической игле 3 постоянной разности потенциалов от источника 7 анализируемая жидкость под действием неоднородного электрического поля распадается на мельчайшие капельки — аэрозоль.

Образовавшиеся капельки, двигаясь под действием электрического поля, оседают на теп- . ловыделяющей поверхности 5, где происходит их вскипание и, таким образом, генерация акустического сигнала. Генерируемый акустический сигнал регистрируется гидрофоном 6, далее усиливается и анализируется в частотноизбирательной системе (на схеме не показана).

Селективность предлагаемого теромакустического детектора достигается тем, что распад анализируемой жидкости на капельки онреде. ляется как величиной приложенного к тепло выделяющей поверхности 5 н металлической игле 3 постоянной разности потенциалов, так и физико-химическими свойствами самой анализируемой жидкости. Поэтому путем изменения величины приложенной разности потенциалов можно "настроить" детектор на определенный компонент или группу компонентов. Например, при использовании предлагаемого устройства в качестве детектора в жидкостной хроматографии подбирается такая величина разности потенциалов между тепловыделяющей поверхностью и металлической. иглой, при которой жидкость — носитель (растворитель) не распадается на аэрозоль и генерация акустического сигнала отсутствует. В то же время данная разность потенциалов достаточ1 на для распада на аэрозоль злюируемых из хроматографической колонки компонейтов.

Формула изобретения

Термоакустнческий детектор жидкостей, содержащий проточную измерительную камеру со штуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу, нагревательный элемент с тепловыделяющей,поверхностью и звукоприI емник, отличающийся тем, что, с целью увеличения .селективности детектора, он снабжен источником постоянного напряжения, а тепловьщеляющая поверхность выполнена в виде полого цилиндра и установлена коаксиально металлической игле, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Несис Б. И. Кипение жидкостей. М., "Наука", 1973, с. 52, 237.

2. Авторское свидетельство. СССР по заявке

К 2759081/25, кл. G 01 N 29(02, 1979 (прототип).

996932

Составитель Т. Головкина Техред М.Костик

Корректор И. Шулла

Редактор К. Волощук

Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

bio делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4f5

Заказ 924/62

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4