Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота
Изобретение относится к газовому анализу и предназначено для исследования окислов азота в технологических линиях. Цель - удешевление проведения периодической поверки газоанализатора в условиях эксплуатации при одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном газео Для реализации цели в хбмилюминесцентный газоанализатор вводя два дополнительных трубопровода, соединяющих выход и вход генератора озоновоздушной смеси соответственно с входом клапана и с выходом реакционной камеры, при зтом генератор озоновоздушной смеси снабжается термостатом. 1 ил., 3 табл. с 0
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
19 А1 (19) (11) (5Н 4 G 01 N 21/76
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4205498/24-25 (22) 06.01 ° 87 (46) 07.07.88. Бюл. 1а 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) А.К.Терещенко, Л.Д,Мазыра, А.И.Максимович и Б.В.Полищук (53) 535.37 (088.8) (56) Патент США 11 3967933, кл. G 01 N 33/00, 1976.
Авторское свидетельство СССР
У 1045056, кл. G 01 N 1/22, 1982. (54) ХЕМИЛ1ОМИНЕСЦЕНТНЫИ ГАЗОАНАЛИЗА»
TOP ОКИСЛОВ АЗОТА (57) Изобретение относится к газовому анализу и предназначено для исследования окислов азота в технологических линиях. Цель - удешевление проведения периодической поверки газоаналнзатора в условиях эксплуатации прн одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном rase. Для реализации цели в хемилюминесцентный газоанализатор вводят два дополнительных трубопровода, соединяющих выход и вход генератора оэоновоэдушной смеси соответственно с входом клапана и с выходом реакционной камеры, при этом генератор озоновоэдушной смеси снабжается термостатом. 1 ил,, 3 табл.
1408319
Изобретение относится к аналити(, ческому приборостроению, в частности
; к хемилюминесцентным газоанализаторам окислов азота в технологических линиях
Целью изобретения является удешевление проведения периодической поверки хемилюминесцентного газоанализатора в условиях эксплуатации при одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном тазе.
На чертеже изображена функциональная блок-схема предлагаемого газоанализатора.
Газоанализатор содержит реакционную камеру 1, соединенную трубопроводами 2 и 3 с выходами термокаталитического преобразователя 4 и электро20 разрядного генератора 5 озоновоздушной смеси, вход которого через филь-р
6 соединен с окружающей атмосферой.
Генератор оэоновоздушной смеси снабжен термостатом 7. На входе термока- 25 талитического преобразователя 4 установлен двухвходовый клапан 8, первый вход А которого соединен с технологической линией 9, а второй вход
Б - дополнительным трубопроводом 10 30 с выходом генератора 5 озоновоздушной смеси. Вход последнего вторым дополнительным трубопроводом 11 с— единен с выходом реакционной камеры, к которой через регулятор 12 давления.подсоединен насос 13.
35 (Газоанализатор работает следующим образом.
Насос 13 создает в реакционной камере 1 пониженное давление, величина которого с помощью регулятора 12 давления поддерживается автоматически на заданном (постоянном) уровне.
В режим: измерения клапан 8 включен в положение А — В и анализируе-45 мый газ, содержащий окись н двуокись азота, под воздействием перепада давления поступает из технологической линии в термокаталитический преобразователь 4, в котором двуокись азота преобразуется в окись азота.
Далее анализируемый газ по трубопроводу 2 поступает в реакционную камеру 1. Одновременно по трубопроводу
3 в реакционную камеру поступает озоновоэдушная смесь, вырабатываемая электроразрядным генератором 5 из атмосферного воздуха, предварительно очищенного и осушенного фильтром 6, В результате химического взаимодействия окиси азота с озоном в реакционной камере возникает оптическое излучение, регистрируемое фотоприемником (не показан), выходной сигнал которого пропорционален сумме концентраций окислов азота (NO + NO)
В режиме поверки газоанализатора клапан 8 переключают в положение
Б-В, при этом часть озоновоздушной смеси через дополнительный трубопровод 10 из генератора 5 поступает в термокаталитический преобразователь 4, в котором озон под воздсйствием температуры (200-400 4) восстанавливается до молекулярного кислорода. Образовавшиеся одновременно с озоном в электроразрядном генераторе
5 высшие окислы азота (NO, N Oq и др.) при поступлении в термокаталитический преобразователь на катализаторе восстанавливаются до окиси азота, которая по трубопроводу 2 поступает в реакционную камеру. Взаимодействуя здесь с поступающим по тру- бопроводу 3 озоном, молекулы окиси азота излучают свет, интенсивность которого пропорциональна содержанию окислов азота в озоновоздушной смеси.
Стабильность концентрации окислов азота в озоновоздушной смеси на выходе генератора 5, а следовательно, выходного сигнала газоанализатора в режиме поверки подцерживается постоянством содержания кислорода и азота в атмосферном воздухе, стабильностью температуры в генераторе
5, которая поддерживается термостатом 7, чистотой атмосферного воздуха, поступающего в генератор 5, что обеспечивается фильтром 6, стабильностью электрического напряжения питания генератора 5, что обеспечивается электрической схемой генератора, количественным (1:1) преобразованием высших окислов азота в окись азота, что обеспечивается выбором соответствующего катализатора и параметрами (температурой, объемом рабочей камеры и др.) термокаталитического преобразователя, а также.при изменении атмосферного давления стабилизацией расхода воздуха через гене- ратор озоновоздушной смеси, что обеспечивается дополнительным трубопроводом 11, соединяющим вход генератора 5 с выходом реакционной камеры 1 давление в которой подцерживается на
1408319
Т а б л и ц а 2
Температура, С
Выходной сигнал, мВ
920
890
860
840
Из табл.2 следует, что изменение температуры генератора озоновоздушной смеси от 20 до 50 С заметно влия»
40 ет на выход окиси азота, Отсюда следует необходимость в термоста-ировании указанного генератора.
870
880
870
860
850
В табл.3 приведены значения вы ходного сигнала преобразователя в ре жиме проверки чувствительности при различных давлениях окружающего воздуха для двух случаев: при отсутствии дополнительного трубопровода ll ° соединяющего вход генератора озоновоздушной смеси с выходом реакцион ной камеры и при наличии указанного трубопровода.
850
870
880
Тс = 860+ заданном уровне регулятором 12 давления.
Пример 1. Предложенное техническое решение реализуют на газоана5 литической установке, построенной на базе промьппленного хемилюминесцентного газоиэмерительного преобразователя окислов азота ГИП NO входящего в состав многоканальной системы контроля выхлопных газов автомобильных двигателей (система
АСГА-Т).
В преобразователе ГИП NO äîïîëíèтельно установлены электроклапан 15 на входе штатного термокаталитического преобразователя и трубопроводы, соединяющие вход и выход штатного электроразрядного генератора озоновоздушной смеси соответственно с одним из входов электроклапана и с выходом реакционной камеры. Генератор озоновоздушной смеси помещен в термостат, в котором поддерживается температура 40+ 1 С. Питание преобразова 25 теля осуществляется от стабилизированного источника переменного тока
220 + 1. Выходной сигнал контролируется самопишущим потенциометром.
В табл.1 приведены значения выход- 30 ного сигнала ГИП NO в режиме проверх ки чувствительности на диапазбне
О - 200 р.р.м (О - 1000 мВ) в зависимости от времени наработки.
Таблица1 35
Иэ табл.l следует, что изменение выходного сигнала ГИП NOx в течение
75 ч наработки в режиме проверки чувствительности не превышает 17 мВ, что составляет 2% от средней величины выходного сигнала, т.е. удовлетворяет требованию к стабильности поверочной газовой смеси.
Пример 2. Задатчиком температуры, имеющимся в электрической схеме питания термостата, устанавливают различную температуру в термостате.
В табл.2 приведены результаты изучения зависимости выходного сигнала преобразователя ГИП NOx (в режиме проверки чувствительности) от температуры в термостате, в который помещен генератор озоновоздушной смеси.
Пример 3. Преобразователь
ГИП ИО„ помещают в барокамеру, в ко« торой имитируют изменение атмосферного давления от 86 до 106 кПа.
1408319
Формула изобретения
6 !
840
820
840 15
830
100
850
850
102
870
860
920
Составитель Б,Широков
Техред М.Дидык
Редактор И.Николайчук
Корректор Л.Пилипенко
Подписное
Заказ 3304/46 Тираж 847
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следует, что наличие
ro трубопровода, соедигенератора оэоновоздуш 25
ыходом реакционной камеэависимость выходного разователя ГИП NO„ в речувствительности от ужающего воздуха, что 30 табилизацией давления дух оде в генератор озонов здушной смеси, Хемилюминесцентный гаэоанализатор окислов азота в технологических линиях, содержащий реакционную камеру, входы которой трубопроводами соединены с выходом термокатапитического преобразователя двуокиси азота в окись азота и с выходом электрораэ рядного генератора озоновоздушной смеси, вход которого через фильтр соединен с окружающей атмосферой, установленный на входе термокаталитического преобразователя двухвходовый клапан, первый вход которого соединен с технологической линией, а второй - с источником поверочного
1 газа, насос, соединенный через регулятор давления с выходом реакционной камеры, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью удешевления проведения периодической поверки газоанализатора в условиях эксплуатации при одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном газе, выход и вход генератора озоновоздунной смеси соединены дополнительными трубопроводами соответственно с вторым входом клапана и с выходом реакционной камеры, при этом генератор озоновоздушной смеси снабжен термостатом.
