Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости

 

Изобретение относится к ферментационной технике ,в частности, к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непосредственно в технологических аппаратах. Цель - повышение точности. Датчик с теплообменником помещают в эталонную жидкость, которая через теплообменник, патрубок ввода 34 и трубку 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и затем выводится наружу. Инертный газ из баллона 10 поступает в магистрали 22,23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали 22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал 24, проточное отверстие 26 и канал 4 вывода газа-носителя поступает в хроматограф. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14? 9850 (51)4 G 01 N 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4156807/28-26 (22) 08,12.86 (46) 15,05.89. Бюл. N - 18 (71) Всесоюзный научно-исследоват утьский институт биологического приборостроения (72) В.Н. Хозяйчиков и Д.П. Лебедев (53) 6.84 7.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 987463, кл. G 01 N 7/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ В ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к ферментационной технике, в частности к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непосредственно в технологических аппаратах. Цель — повышение точности. Датчик с теплообменником помещают в эталонную жидкость, которая через теплообменник, патрубок ввода

34 и трубку 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и затем выводится наружу. Инертный газ иэ баллона

10 поступает в магистрали 22, 23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали 22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал

24, проточное отверстие 26 и канал 4 вывода газа — носителя поступает в хроматограф.2 ил.

14 79850

Изобретение относится к ферментационной технике, и частности к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непос5 редственно в технологических аппаратах, например в ферментерах.

Целью изобретения является повышение точности, На фиг.1 схематически представлено устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости; на фиг. 2 — изменение погрешности д известного предлагаемого устройства. о 15

Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости содержит датчик 1 с измерительной 2 и эталонной 3 емкостями с газопроницаемьйчи стенками, подключенный через 20 каналы 4 и 5 вывода газа-носителя к газоанализатору 6, например хроматографу, а патрубок 7 ввода газа-носителя через регулятор 8 расхода,ре цуктор 9 присоединен к баллону 10 25 с инертным газом-носителем, например

r ели ем.

Измерительная 2 и эталонная 3 емкости датчика 1 выполнены в виде коаксиально размещенных трубок, напри- 30 мер, из силиконовой резины, укрепленных на верхних 11 и 12 и нижних 13 и 14 торцовых конусах. В эталонной емкости 3 по ее оси с зазором в нижнем конце установлена трубка 15, верхний конец которой закреплен в верхнем 12 торцовом конусе, Трубка 15, внутренняя полость 16 эталонной емкости 3, канал 17 в корпусе верхнего 12 торцового конуса . р и патрубок 18 вывода эталонной жидкости образуют магистраль прокачки жидкости; Между измерительной 2 и эталонной 3 емкостями установлена цилиндрическая перегородка 19 с расположенными с обеих ее сторон по винтовой линии и прилегающими к стенкам емкостей 2 и 3 ребрами 20 и 21, образующими магистрали 22 и 23 прохода газа-носителя, которые соединены каналами 24 и 25, расположенными в кор-5Р пусе нижнего торцового конуса 13, через изолированные друг от друга проточные отверстия 26 и 27 в общем дне 28 нижних торцовых конусов 13, 14 и патрубки 29 и 30 с каналами 4 и 5 вывода газа-носителя. Пижние концы патрубков 29 и 30 закреплены в нижнем торцовом конусе 14. Дно 28 с помощью пружины 31 и винтовой крышки 32 герметично прижато к основанию нижних торцовых конусов 13 и 14.

Патрубки 29 и 30 выводя газа-носителя размещены во внутренней полости

16 и прилегают к стенкам трубки 15 магистрали прокачки эталонной жидкости и находятся с ней в тепловом контакте.

Система регулирования температуры выполнена в виде теплообменника 33, подсоединенного к патрубку 34 ввода эталонной жидкости, и дополнительно введенного в эталонную емкость 3 нагревателя 35, имеющего одинаковое сопротивление и шаг навивки с нагревателем 36, расположенным в измерительной емкости 2 и соединенным с нагревателем 35 последовательно.рба нагревателя 35 и 36 находятся в тепловом контакте с емкостями 2 и 3 соответственно и подключены к регулируемому источнику 37 тока. На каждый нагреватель 35 и 36 намотано термосопротивление 38 и 39 соответственно ° Термосопротивления 38 и 39 подключены к блоку 40 регистрации температуры, Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 вместе с теплообменником

33 помещают в исследуемую жидкость.

Эталонная жидкость (вода) через теп- . лообменник 33 по патрубку 34 ввода и трубке 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и через канал

17 и патрубок 18 выводится наружу.

Инертный гаэ иэ баллона 10 через редуктор 9 и регулятор 8 расхода поступает по патрубку 7 ввода в магистрали 22 и 23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали

22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку (емкость) 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал 24,проточное отверстие 26, патрубок 29 и канал 4 вывода газа-носителя поступает на измерительное плечо хроматографа 7. Инертный газ, проходя по магистрали 23, насьш ается диффундирующими через силиконовую трубку (емкость) 3 газами, растворенными в эталонной жидкости, протекающей в полости 16 эталонной трубки 3, поступает через канал 25, проточное отверстие 27, патрубок 30 и канал 5

14 798 50 вывода газа-носителя на сравнительное плечо хроматографа 7. В мостовой схеме хроматографа 7 сигналы, возникающие в его плечах, сравниваются,и разница их пропорциональна абсолютному значению концентрации растворенных газов в жидкости. Проницаемость силиконовых трубок существенно зависит от температуры. На фиг.2 показано изменение дополнительной погрешности, возникающей при изменении парциального давления вследствие изменения температуры эталонной жидкости (воды) на 10 С (1 — смесь с 18, 77 0» число оборотов мешалки

340 об/мин,известное устройство, 2— то же, предлагаемое устройство) .

Такие условия возникают при работе системы регулирования температуры (входящего в нее нагревателя воды), находящейся на некотором расстоянии от технологического аппарата (ферментера).

20

Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости, содержащее датчик с емкостями с газопроницаемыми стенками: измерительной, снабженной нагревателем,и эталонной с магистралью прокачки эталонной жидкости с патрубками ввода и вывода, магистралями прохода газа-носителя через емкости с общим

Формула изобретения латp бкОM нвоflз и а tзтономуп!мь! пат рубками вывода, подключе ш ми к газоанализатору, и систему регулирова— л я температуры, о т л и ч а. ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, измерительная и эталс нная емкости датчика выполнены в ниде двух коаксиально размещенных трубок; при этом в эталонной емкости по ее оси с зазором установлена трубка, образующая с внутренней полостью эталонной емкости магистраль прокачки жидкости, а магистрали прохода газа-носителя образованы установленной между измерительной и эталонной емкостями цилиндрической перегородкой с ребрами, расположенными с обеих сторон перегородки по винтовой линии и прилегающими к стенкам емкостей, причем патрубки вывода газа-носителя размещены во внутренней полости эталонной емкости и прилегают к стенкам трубки магистрали прокачки эталонной жидкости и находятся с ней в тепловом контакте, система регулирования температуры выполнена в виде теплообменника и дополнительно введенного в эталонную емкость нагревателя, имеющего одинаковое сопротивление и шаг навивки с нагревателем, расположенным в измерительной емкости и соединенным с ним последовательно, а нагреватели подключены к регулируемому источнику тока.

14 79850

Составитель С. Киселев

Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2536/42

Тираж 790

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101