Устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ

 

Использование: для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ и может найти применение при градуировке газоанализаторов. Сущность: устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси содержит сосуд для насыщения газа парами вещества, приспособление для смешивания газа с парами вещества, выполненное в виде тройника. Один канал тройника соединен с атмосферой через регулируемое пневмосопротивление, другой канал через отверстие в крышке введен в верхнюю часть внутреннего объема сосуда, а третий канал тройника соединен с газовой линией для вывода парогазовой смеси. Сосуд для насыщения газа парами вещества выполнен в виде сосуда Дьюара. При этом крышка выполнена из эластичного теплоизоляционного материала и на краю крышки выполнены кольцевые выступы, охватывающие верхние кромки сосуда Дьюара. Технический результат изобретения заключается в обеспечении постоянства концентрации пара в газе при изменении температуры окружающей среды без применения специальных термостатирующих приспособлений, снабженными средствами для подвода тепла, измерения и регулирования температуры. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может найти применение при градуировке газоанализаторов. Преимущественно изобретение предназначено для приготовления парогазовых смесей легколетучих веществ, таких как аммиак, бензол, толуол и т.п.

Известно устройство для приготовления парогазовой калибровочной смеси веществ, содержащее сосуд для насыщения, заполненный частицами фторированного углерода, между слоями которого размещено исходное вещество, газовую линию для подвода газа в сосуд, газовую линию для вывода парогазовой смеси из сосуда, приспособление для нагрева сосуда и побудитель расхода газа (см. з-ку ЕП 0500938 А1, G 01 N 30/04, 1992).

Недостатком известного устройства являются ограниченные его функциональные возможности. Это обусловлено тем, что известное устройство позволяет изменять концентрацию паров вещества в газе в очень узких пределах, так как изменение концентрации обеспечивается только изменением температуры сосуда для насыщения.

Кроме того, известное устройство имеет довольно сложную конструкцию, что обусловлено наличием приспособления для нагрева сосуда для насыщения и поддержания его температуры при заданном значении.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ, содержащее сосуд для насыщения газа парами вещества, частично заполненный этим веществом, крышку, перекрывающую горловину сосуда, газовую линию для подвода газа в сосуд для насыщения, газовую линию для вывода парогазовой смеси из сосуда и приспособление для разбавления парогазовой смеси (см. каталог фирмы CAVKIT Ltd. (Англия) на генераторы калибровочных паров в воздухе, 1997).

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является то, что при изменении температуры окружающего воздуха происходит изменение температуры вещества и, следовательно, изменяется его концентрация в парогазовой смеси. Чтобы установить прежнее значение, при котором происходит градуировка, необходимо осуществить дополнительную настройку путем регулировки пневмосопротивления. Для поддержания постоянной температуры вещества сосуд для насыщения необходимо размещать в специальном термостате, что существенно усложняет конструкцию устройства в целом и увеличивает его стоимость.

Задача изобретения состояла в разработке такого устройства для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ, в котором обеспечивается поддержание постоянства концентрации парогазовой смеси при изменении температуры окружающего воздуха без применения специальных термостатирующих приспособлений, снабженных средствами для подвода тепла, измерения и регулирования температуры.

Указанная задача решается тем, что предложено устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ, содержащее сосуд для насыщения газа парами вещества, частично заполненный этим веществом, крышку, перекрывающую горловину сосуда, газовую линию для подвода газа в сосуд, газовую линию для вывода парогазовой смеси и приспособление для разбавления парогазовой смеси дополнительным потоком газа, в котором согласно изобретению сосуд для насыщения газа парами вещества выполнен в виде сосуда Дьюара, а приспособление для разбавления парогазовой смеси дополнительным потоком газа выполнено в виде тройника, один канал которого соединен с атмосферой и в нем установлено регулируемое пневмосопротивление, другой конец тройника соединен через отверстие в крышке с верхней частью внутреннего объема сосуда, а третий канал тройника соединен с газовой линией для вывода парогазовой смеси Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что крышка выполнена из эластичного теплоизоляционного материала.

В числе отличий следует отметить то, что на краю крышки выполнены кольцевые выступы, охватывающие верхние кромки сосуда Дьюара.

Еще одним отличием устройства является то, что внутренний объем сосуда Дъюара частично заполнен сорбентом.

Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения в предлагаемом устройстве обеспечивается постоянство температуры во внутреннем объеме сосуда для насыщения газа парами вещества без применения сложных и дорогостоящих приспособлений для термостатирования.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен вид предлагаемого устройства частично схематично и частично в разрезе. Устройство содержит сосуд 1 для насыщения газа парами вещества, выполненный в виде сосуда Дьюара, частично заполненный этим веществом 2. Вещество может использоваться в виде жидкости, а также в виде раствора его в подходящем растворителе или в виде сорбата, нанесенного и равномерно распределенного на сорбенте. Сосуд 1 снабжен крышкой 3, выполненной из теплоизоляционного эластичного материала. Крышка 3 имеет отверстие с впрессованным в него постоянным пневмосопротивлением 4, через которое в емкость сосуда 1 попадает воздух.

Края крышки 3 снабжены кольцевыми выступами 5 и 6, охватывающими верхние кромки сосуда 1. Между кольцевыми выступами 5 и 6 размещена кольцевая прокладка 7 из эластичного материала (резины и т.п.), выполняющая функции герметизирующего уплотнения. На крышке 3 установлено приспособление 8 для смешивания газа (воздуха) с парами вещества 2, заполняющими верхнюю часть внутреннего объема сосуда 1. Приспособление 8 выполнено в виде тройника, имеющего три газовых канала 9,10 и 11.

Газовый канал 9 соединен с атмосферой через отверстие 12 с помощью регулируемого пневмосопротивления, роль которого играет изменяемый по длине зазор между выступами винтовой поверхности винта 13 и углублениями, нарезанными в канале 9.

Верхняя резьбовая часть канала 10 служит для ввода раствора вещества в сосуд 1 и герметично закрывается винтом 17 через эластичное уплотнение 18. В нижнюю часть канала 10 впрессована металлическая трубка 19, нижний срез которой в рабочем положении находится на расстоянии 10-15 мм от поверхности вещества 2, а верхний не перекрывает место пересечения с каналом 9. В канал 11 также впрессована металлическая трубка 20, соединенная с газовой линией 14 с установленным в ней побудителем расхода 15. При этом внутренний срез трубки находится на некотором расстоянии от пересечения каналов 10 и 11.

Выход побудителя расхода 15 соединен с детектором 16 для измерения концентрации пара в газе, например фотоионизационным детектором. Устройство работает следующим образом.

Отвинчивают винт 17, через канал 10 и трубку 19 в сосуд 1 с помощью пипетки или шприца (на чертеже не показаны) вводят раствор легколетучего вещества, частично заполняя его. Затем закрывают канал 10 винтом 17, завинчивают его и включают побудитель 15 расхода газа. Под действием побудителя 15 расхода газа во внутренних каналах приспособления 8 создается разрежение, под действием которого в канал 10 поступает смесь воздуха с парами вещества, находящегося в динамическом равновесии с раствором вещества в сосуде 1. Поскольку вещество находится в сосуде Дьюара, его температура очень слабо зависит от температуры окружающей среды. Это обеспечивает постоянство давления пара над поверхностью жидкости, то есть постоянство концентрации вещества в потоке смеси, поступающей по каналу 10. Через пневмосопротивление 4 в сосуд 1 поступает воздух для выравнивания давления в сосуде 1 с атмосферным давлением. Хотя температура воздуха может отличаться от температуры вещества 2 в сосуде 1, он практически не оказывает влияния на температуру вещества 2 из-за малого значения теплоемкости воздуха и малого расхода. Под действием этого же разрежения по зазору, образованному резьбой винта 13 и резьбой на внутренней поверхности канала 9, в тройник через отверстие 12 поступает воздух, который, смешиваясь с парами вещества, поступающими по каналу 10 образует парогазовую смесь. Парогазовая смесь по каналу 11, трубке 20 и газовой линии 14 поступает в побудитель 15 расхода газа и из него в детектор 16, например в фотоионизационный детектор. Концентрацию пара в газе (воздухе) изменяют путем регулирования глубины ввинчивания винта 13 в канал 9 приспособления 8. Путем изменения глубины ввинчивания винта 13 в канал 9 изменяется длина зазора, образуемого резьбой винта 13 и резьбой канала 9 и, следовательно, величина сопротивления потоку газа (воздуха) в канале 9. Концентрация пара вещества в газе (воздухе) в предлагаемом устройстве может изменяться также путем изменения концентрации вещества в растворе, вводимом в сосуд. Это обеспечивает возможность изменения концентрации пара вещества в газе в очень широких пределах (до трех порядков величины). Для таких веществ, как бензол и гексан, этот диапазон составляет от 1 до 300 мг/м3.

При использовании предлагаемого устройства в лабораторных условиях, при которых отсутствуют резкие колебания температуры окружающей среды, предлагаемое устройство обеспечивает поддержание концентрации вещества в парогазовой смеси на постоянном уровне в течение 8-10 часов непрерывной работы.

Сосуд 1 при снятом приспособлении 8 может быть предварительно частично заполнен сорбентом (например, активированным углем) с нанесенным на него и равномерно распределенным легколетучим компонентом (или его раствором). Затем устанавливают приспособление 8 на сосуд 1, выключают побудитель 15 расхода, фиксируют установление постоянного значения показаний детектора, что соответствует достижению равновесия между сорбированным легколетучим веществом и его паровой фазой. После этого генератор готов к работе.

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ, содержащее сосуд для насыщения газа парами вещества, частично заполненный этим веществом, крышку, перекрывающую горловину сосуда, газовую линию для подвода газа в сосуд, газовую линию для вывода парогазовой смеси и приспособление для разбавления парогазовой смеси дополнительным потоком газа, отличающееся тем, что сосуд для насыщения газа парами вещества выполнен в виде сосуда Дьюара, а приспособление для разбавления парогазовой смеси дополнительным потоком газа выполнено в виде тройника, один канал которого соединен с атмосферой, и в нем установлено регулируемое пневмосопротивление, другой конец тройника соединен через отверстие в крышке с верхней частью внутреннего объема сосуда, а третий канал тройника соединен с газовой линией для вывода парогазовой смеси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка, перекрывающая горловину сосуда, выполнена из эластичного теплоизоляционного материала.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что на краю крышки выполнены кольцевые выступы, охватывающие верхние кромки сосуда Дьюара.

4. Устройство по п. 1 или 2, или 3, отличающееся тем, что внутренний объем сосуда Дьюара частично заполнен сорбентом.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.07.2007

Извещение опубликовано: 27.07.2007        БИ: 21/2007




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам анализа продуктов переработки мазута на групповой углеводородный состав и определению потенциального содержания рафинатов, депарафинированных масел в тяжелых дистиллятных фракциях, а также определению потенциального содержания в рафинате депарафинированного масла расчетным путем

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение при градуировке и поверке газоанализаторов

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может найти применение при градуировке и проверке газоанализаторов

Изобретение относится к исследованию и анализу газов, в частности к способу приготовления газовых смесей динамическим методом, применяемым для калибровки газоанализаторов

Изобретение относится к аналитическому приборостроению

Изобретение относится к аналитическому приборостроению

Изобретение относится к устройствам для отбора проб в газообразном и жидком состоянии, в частности, высоко разрешающего качественного и количественного микроанализа для газовой и жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для анализа многокомпонентных эликсиров, бальзамов, настоек и других жидких лекарственных форм на основе растительного сырья, например, для определения подлинности исследуемых препаратов с целью их стандартизации

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для количественного определения (аттестации) отдельных компонентов многокомпонентных смесей произвольного состава

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может найти применение при градуировке и поверке газоанализаторов

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности, к устройствам для приготовления поверочных газовых смесей, используемых при градуировке и поверке газоанализаторов

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для градуировки газоаналитической аппаратуры

Изобретение относится к области аналитической химии органических соединений, а именно, области определения органических соединений при их совместном присутствии методом газожидкостной колоночной хроматографии, и может быть использовано для раздельного определения фенолов в жидких средах, преимущественно в промышленных стоках, а также при анализе природных вод

Изобретение относится к способу получения перфторированного производного сложного эфира посредством химической реакции, где указанная реакция представляет собой реакцию фторирования служащего сырьем исходного соединения, реакцию химического превращения фрагмента перфторированного производного сложного эфира с получением другого перфторированного производного сложного эфира или реакцию взаимодействия карбоновой кислоты со спиртом при условии, что по меньшей мере один из реагентов - карбоновая кислота или спирт - представляет собой перфторированное соединение, причем указанное перфторированное производное сложного эфира представляет собой соединение, в состав которого входит фрагмент приведенной ниже формулы 1 и имеет температуру кипения самое большее 400°С, согласно которому время проведения упомянутой химической реакции является достаточным для того, чтобы выход перфторированного производного сложного эфира достиг заранее заданного значения, и при этом указанный выход перфторированного производного сложного эфира определяют посредством газовой хроматографии с использованием неполярной колонки

Изобретение относится к средствам метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры, а именно к устройствам для создания потока парогазовой смеси с заданной концентрацией пара

Изобретение относится к области газоаналитического приборостроения и может быть применено при поверке работоспособности и градуировки газоанализаторов

Изобретение относится к метрологическому обеспечению приборов газового анализа

Изобретение относится к лабораторным методам анализа и касается способа количественного определения марганца, свинца и никеля в желчи методом атомно-абсорбционного анализа с атомизацией в пламени

Изобретение относится к способу оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел, включающий проведение параллельных отборов проб воздуха гермокабины путем его прокачки через патроны с сорбентом с последующим наземным газохроматографическим анализом на колонках разной селективности и полярности для идентификации компонентов-примесей

Устройство для приготовления калибровочной парогазовой смеси веществ

Наверх