Детектор по теплопроводности

 

ДЕТЕКТОР ПО ТЕПЛОПЮВОДНОСТИ , содержащий корпус, в котором выполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным и выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквозным каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочувствительных элементов, помещенных в кольцевую камеру, образован- . ную стенками ячейкии держателя, отличающийся тем, что/ с целью расширения диапазона детектируемых концентраций , на,выходе сквозного канала помещен подвижный вдоль оси ячейки запорно-регулирующий клапан , а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки, «g (Л -10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 01 и 27 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3413984/18-25 (22) 30.03.82 (4б) 23. 12. 83..Бюл. Р 47 (72) В.Д. Василенко, В.П. Коломыйцев и В.Н. Куриленко (71)Специальное конструкторское бюро газоаналитических приборов (5 3) 54.3 . 2 74 (О 88. 8) ° (56) 1. Бражников В.В. Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии. М., "Наука", 1974, с. 77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3322305/18-25, кл. G 01 М 31/08, 20.07.81 (прототип) (54) (57) ДЕТЕКТОР ПО ТЕПЛОПРОВОД НОСТМ содержащий корпус, в котором

„„SU„„25 7 А вйполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным н выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквозным каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочувствительных элементов, помещенных в кольцевую камеру, образованную стенками ячейки и держателя, о т л и ч а ю щ и и с ÿ òåì, что, с целью расширения диапазона детектируемых концентраций, на выходе сКВ03ного канала помещен подвижный вдоль оси ячейки эапорно-регулирующий клапан, а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки. ж

1062587

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для преобразования изменения состава паровой или газовой смеси, проходящей через детектор, в электрический сигнал, пропорциональный ее теплопроводности.

Известен детектор теплопроводности, содержащий чувствительные элементы в виде нитей (проволочных спиралей), например, из вольфрама и его сплавов, укрепленных с помощью держателей выводов на изоляционных втулках и размещенных в цилиндрических камерах, через которые в потоке газа-носителя протекают разде- 15 ленные на хроматографической колонке компоненты анализируемого продукта. Этот детектор может быть диффузионного и полудиффузионного типа (1j .

Недостатками такого детектора являются невысокая чувствительность и быстродействие, относительно высокий уровень шуглов, большое влияние на стабильность выходного сигнала изменений режимных параметров расхода, давления и теглпературы газа-носителя. Чувствительность и быстродействие у проточных детекторов возрастает в сравнении с диффузионными и полудиффузионными, однако возрастает и уровень шумов, вызван ных нестабильностью режимных параметров, что накладывает ограничения на порог, обнаружения. На выходной сигнал диффузионных и полудиффуэионных детекторов в значительно меньшей мере сказывается нестабильность расхода газа, однако эти детекторы имеют сравнительно низкую чувствительность и быстродействие. 40

Известно, что чувствительность детектора тем выше, чем больше длина нитей (электрическое сопротивление) ельных элементо Размещен 45 ных в цилиндрической камере, а быстродействие детектора тем больше, чем меньше объем камеры, что достижимо при уменьшении габаритов чувст-. вительных элементов, следовательно, и длины их нитей.

Наиболее близким к изобретению является детектор по теплопроводности, содержащий корпус, в котором выполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным и выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквозным. каналом и перфорированными стенками, ЯВЛЯЮЦИйСЯ ДЕРжатЕЛЕМ тЕРМОЧУВс..ТВНтельных элементов, помещенных в кольце- 60 вую камеру, ог>разованную стенками ячейки и дерхсатель (2) .

Недостатком этого детектора являются невозможноСть одновременного обеспечения BFi>rt> ких з на -гений чу вtI t вительности и быстродействия и низких значений порога обнаружения. цель изобретения — расширение диапазона детектируемых концентраций.

Поставленная цель достигается тем, что в детекторе по теплопроводности, содержащем корпус, в котором выполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным и выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквоэныгл каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочувствительных элементов, помещенных в кольцевую камеру, образованную стенками ячейки и держателя, на выходе сквозного канала помещен подвижный вдоль оси ячейки запорно-регулирующий клапан, а торец держателя, в котором нахоДится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки.

На чертеже представлена схема детектора по теплопроводности.

Детектор по теплопроводности содержит корпус 1, в котором выполнены рабочая и сравнительная проточные ячейки 2 и 3, расположенные между входными и выходными штуцерами 4.

По оси каждой ячейки установлен стержень ro сквозным каналом б и перфорированными стенками 7, стержень является держателем термочувствительных элементов 8, помещенных в кольцевую камеру, образованную стенками ячейки и держателя. На выходе сквозного канала б помещен подвижный вдоль ось ячейки запорно-регулирующий клапан 9, а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки.

В стенках 7 имеются отверстия 10 для сообцения сквозного канала с ячейкой. Ячейки соединены с выходными штуцерами с помоцью каналов 11 в кла- пане 9.

Устройство работает следующим образом.

При открытом эапорно-регулирующем клапане газ-носитель (в обеих ячейках) проходит через сквозной канал на выход. При равенстве режимных параметров мостовая схема, в которую включены термочувствительные элементы, находится в равновесии, измерительный сигнал равен нулю. При подаче в измерительную (рабочую) ячейку бинарной смеси газаносителя и анализируемого компонента к термочувствительным элементам, расположенным в проточных ячейках, меняется теплопроводность смеси, что приводит к изменению сопротивления термочувствительных элементов сооТветствующих плеч мостовой схемы.

Сигнал рассогласования прямо пропорционален изменению теплопроводяости смеси.

1062587

Составитель В. Екаев

Техред Л.Пилипенко Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Бобкова

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 10209/44

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

При помощи эапорно-регулирующего клапана можно управлять величиной потока, направляющегося в ячейку через сквозной канал 10 и перфорированные стенки на прямой контакт с термочувствительными элементами, и, таким образом, изменяют схему контакта термочувствительных элементов с потоком от диффузионной до прямоточной.

Изготовленный детектор с четырехплечевой измерительной схемой .(coпротивление элементов 90 Ом каждого) показывает при сравнительных испытаниях чувствительность в несколько раз выше, чем известный детектор по теплопроводности лабораторного хроматографа. Быстродействие детектора менее 1с.

Изобретение позволяет расширить диапазон измеряемых концентраций, что улучшает контроль технологических процессов в нефтяной, химической и других отраслях промышленности.