Абсорбционный газоанализатор

 

Класс 421, 4оз

421, 41з

0 133266

1«1 и(/-, %

ii

И

r v.

Е" "1..",.- .;, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 178

rl. П, Исаи

АБСОРБЦИ ОН НЫ и ГАЗОА НАЛ ИЗАТОР

Заявлено 29 сентября 1959 r. за № 640079 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 21 за !961 г.

Известен абсорбционный газоанализатор, основанный на поглощении исследуемым компонентом световых лучей ультрафиолетовой части спектра, направляемых на исследуемую смесь через фильтр, и в котором используется для определения степени поглощения фотоэлемент с рабочей и компенсационной камерами со шторным механизмом.

Описываемый абсорбционный газоанализатор по сравнению с известными более чувствителен и имеет повышенные эксплуатационные качества, так как рабочая камера выполнена с кольцевым каналом, что позволяет вводить газ с большой тангенциальной составляющей, равномерно распределять его по окружности и избежать загрязнения окошка камеры.

Абсорбционный газоанализатор предназначен для непрерывного, быстрого и точного определения содержания бензольных углеводородов в коксовом газе.

Газоанализатор может быть использован для определения и других веществ, поглощающих ультрафиолетовое излучение.

На чертеже изображена упрощенная блок-схема газоанализатора.

Ультрафиолетовое излучение ртутной лампы 1 направляется по двум оптическим каналам 2 и 8, которые заканчиваются фотоэлементами 4 и 5. В первом канале на пути прохождения излучения находится рабочая шторка 6 и вспомогательная шторка 7, предназначенная для возвращения схемы на нуль во время проверки и корректировки показаний прибора.

¹ 133266

Во втором канале 3 на пути прохождения излучения расположена камера с компенсирующей шторкой 8, предназначенной для возвращения показаний прибора на условный нуль, если в обоих оптических каналах находится воздух, который очищен от бензольных углеводородов и влаги химочисткой воздуха 9. (Для других, случаев применения прибора это может быть газ, в котором определяется содержание вещества.)

Фотоэлементы 4 и 5 включены в схему измерительного мостика, двумя другими плечами которого являются обмотки трансформатора (на схеме не изображены).

Таким образом к двум точкам мостика приложено переменное направление трансформатора, а с других точек мастика подается напряжение на вход электронного усилителя. Это напряжение может изменяться по величине и фазе в зависимости от того, какой фотоэлемент и на сколько больше освещен, что и дает возможность использовать его для управления шторкой б, после соответствующего усиления и преобразования электрического сигнала во вращательное движение реверсивного двигателя 10, причем направление вращения зависит от фазы приложенного на вход усилителя напряжения, а скорость — от величины этого напряжения.

Если освещенность фотоэлементов одинаковая, то и фототоки их равны l4 — — 1ц. В этом случае напряжение на входе усилителя 11 равно н лю, и двигатель 10 находится в состоянии покоя С двигателем 10 при помощи кинематической схемы связана рабочая шторка б и указывающая- каретка с указателем 12.

Указатель 12 приводится на нулевую отметку шкалы 13 шторкой 8, если в обоих оптических каналах находится воздух или другой газ. Если через рабочую камеру 3 проходит анализируемый газ, содержащий вещество, поглощающее ультрафиолетовое излучение, то уменьшается освещенность фотоэлемента 5 и реверсивный двигатель10 начинает вращать шторку б в сторону уменьшения освещенности фотоэлемента 4. Указатель 12 будет перемещаться и займет новое положение на шкале 13 прибора. Двигатель 10 остановится, когда освещенности 4 и 5 выравниваются. По указателю 12 и шкале И отсчитывают концентрацию вещества. Изменение концентрации вызовет изменение освещенности 5 и последующее выравнивание освещенности 4.

Указатель 12 переместится в новое положение на шкале И прибора, соответствующее новой концентрации определяемого вещества.

Так как через рабочую камеру 3 непрерывно проходит газ, то и прибор непрерывно показывает и регистрирует содержание в нем вещества или суммы веществ, поглощающих ультрафиолетовое излучение. Рабочая камера 3 имеет кварцевые окошки 14, через которые излучение проникает в камеру 3 и выходит из нее. Во время работы прибора, несмотря на тщательную очистку анализируемого газа химочисткой 15, на кварцевых окошках 14 откладывается налет и механические частички, которые поглощают часть излучения и это приводит к смещению условной нулевой точки, а следовательно, и всех показаний прибора в сторону завышения.

Для устранения ошибки, показаний от засорения оптической системы и ряда других факторов, как например: изменение температуры фотоэлементов, старение фотоэлементов и прочее, в приборе имеется автоматическая компенсация, действующая периодически (не изображенная на cxeMe).

Автоматическая компенсация не устраняет ошибки показаний, возникающей за счет изменения температуры газа. Эта ошибка состав№ 133266 ляет +0,036 г/м на -10 . Градуировка прибора производилась при температуре газа 28 . При изменении температуры газа от 18 до 38 ошибка изменится на 0,07 4/мз.

Стабилизация температуры внутри прибора практически полностью устраняет влияние изменений температуры газа, так как газ, проходя газовую систему прибора, принимает температуру, близкую к температуре прибора. Стабилизация температуры внутри прибора устанавливается,по необходимости и может быть осуществлена при помощи контактного термометра, ртутного реле и электронагревателей, установленных в нескольких точках внутри корпуса прибора.

Если температура в помещении колеблется в пределах +18+25 необходимость в стабилизации температуры прибора отпадает.

Предмет изобретения

Абсорбционный газоанализатор, основанный на поглощении исследуемым компонентом световых лучей ультрафиолетовой части спектра, направляемых на исследуемую смесь через фильтр, с использованием для определения степени поглощения фотоэлемента, с рабочей и компенсационной камерами со шторным механизмом, о гл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и эксплуатационных качеств, рабочая камера выполнена с кольцевым каналом.