Гнитный газоанализатор
ОПИСАНИЕ 22)387
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз СбвЩвгд
Социалистйческик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 26.И1.1966 (№ 1093375/26-25) Кл. 42l, 4j16 с присоединением заявки №
Приоритет
ЧПК Ci 01п
УД I(543.544.08:543.271. .082.78(088.8) Комитет по делам изобретений и открйтий при Совете Ийнистрое
СССР
Опубликовано 01.VII.1968. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания ЗОХ111.1968
Авторы изобретения
Н. Г. Фарзане и Л. В. Илясов
Заявитель
МАГН ИТН ЫЙ ГАЗОА НАЛ ИЗАТОР
Известен магнитный газоанализатор, содержащий измерительную камеру из немагнитного материала, в которой установлены полюсные наконечники магнита и ложные полюсные наконечники из немагнитного материала. В магнитных и немагнитных полюсных наконечниках имеются каналы для подвода анализируемого газа. В каналах для подвода анализируемого газа в полюсные наконечники установлены дроссели и эти каналы соединены газовым проходом, в котором установлен термоанемометр. Камера имеет каналы для подвода и вывода сравнительного газа с постоянным содержанием парамагнитного компонента.
Предлагаемый газоанализатор отличается от известного тем, что в центральной части. камеры между полюсными наконечниками имеется канал, соединенный с выходом хроматографической колонки, газом-носителем в которой служит парамагнитный газ, а каналы в полюсных наконечниках соединены с источником сравнительного газа и в них установлены чувствительные термоэлементы, Это позволяет повысить чувствительность и у.меньшить инерционность газоанализатора при применении его в качестве детектора для газовой х ром атогр а фни.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого газоанализатора.
В измерительной камере 1 из диамагнитного материала симметрично расположены две пары полюсных наконечников — рабочие и компенсационные. Рабочие наконечники 2 и 8
5 выполнены из мягкой стали. Компенсационные наконечники 4 и 5 — из латуни. Компенсационные наконечники устраняют влияние аэродинамических эффектов, возникающих в камере при изменении плотности и вязкости
10 смеси газов, выходящих из хроматографической колонки.
Компенсационный наконечник 5 сделан подвижным, что облегчает настройку детектора.
Он может перемещаться по резьбе относи15 тельно втулки 6, укрепленной на корпусе детектора. Зазор между наконечником составляет 0,1 — 0,5 мм. К рабочим наконечникам подведены полюсы мощного (порядка 8000—
10000 эрстед) магнита 7. Через ввод 8 в из20 мерительную камеру ячейки поступает газовая смесь из хроматографической колонки.
Из наконечников 2 и 4 в ячейку через зазоры между полюсными наконечниками поступает сравнительный газ, в качестве которого можно
25 использовать Кз, воздух или .СО . Зазоры между полюсами рабочих и компенсационных наконечников, а также трубки 9 и 10, по которым в камеру подводится сравнительный газ, образуют неравновесный пневматический
30 мост. Питание его сравнительным газом осу3 ществляется через ввод 11. Через выводы 12 смесь газа из колонки и сравнительный газ отводятся из измерительной камеры ячейки.
В трубках 9 и 10, представляющих собой плечи неравновесного пневматического моста, размещены чувствительные элементы 18 и 14 термоанемометра, в качестве которых могут быть использованы термисторы или нагреваемые проволочные сопротивления. Размещение чувствительных элементов в трубках 9 и 10, по которым все время протекает поток сравнительного газа, связано с тем, что при начальном обдувании их потоком газа резко снижается их инерционность. Чувствительные элементы И и 14 включены в смежные плечи неравновесного электрического моста. В измерительную диагональ «а — b» моста включен делитель Д, сигнал с которого снимается на самописец 15. Питание неравновесного моста осуществляется от стабилизированного источника 16 постоянного тока.
Для работы детектора необходимо, чтобы в разделительной колонке хроматографа в качестве газа-носителя был использован воздух или кислород. Это вызвано тем, что кислород обладает аномально большой для газов магнитной восприимчивостью.
Смесь из хроматографической колонки поступает через ввод 8 в измерительную камеру
1. Сравнительный газ (N, воздух или СО ) поступает в камеру через наконечники 2 и 4.
Когда из хроматографической колонки в измерительную камеру ячейки поступает чистый газ-носитель (воздух или кислород), пневматический мост с помощью подвижного наконечника 5 устанавливают в нулевое положение, при котором потоки сравнительного газа через трубки 9 и i10 равны. Такая операция проводится лишь при настройке детектора.
Затем с помощью сопротивления R, и R устанавливают на нуль схему неравновесного электрического моста. При этом истечению сравнительного газа из наконечника 2, находящегося в магнитном поле, оказывается определенное сопротивление за счет втягивания кислорода в магнитное поле. При выходе из хроматографической колонки в камеру 1 смеси воздуха или кислорода с каким-либо диамагнитным газом сопротивление истечению сравнительного газа из наконечника 2 в камеру 1 ослабевает в силу уменьшения магнитной восприимчивости смеси за счет уменьшения в ней парциального давления кислорода, Тогда изменение сопротивления истечению будет прямо пропорционально изменению парциального давления кислорода в смеси, поступаю221387
4 щей из колонки, или парциальному давлению в ней диамагнитного газа. В момент, когда сопротивление истечению сравнительного газа из наконечника 2 уменьшается, увеличивается поток сравнительного газа через трубку9. Увеличение потока сравнительного газа приводит к охлаждению чувствительного элемента 18, изменение температуры которого преоб1О разуется с помощью неравновесного моста в напряжение и регистрируется на ленте самописца. Таким образом, сигнал (площадь пика) магнитного детектора оказывается пропорциональным изменению парциального давления кислорода или объемной концентрации
15 компонента в смеси, вытекающей из хроматографической колонки.
Магнитный детектор не требует градуировки по отдельным компонентам любой смеси диамагнитных газов. При работе с магнит20 ным детектором для определения концентрации компонентов в смеси достаточно отнести площадь его пика к сумме площадей пиков всех компонентов газовой смеси, полученных на хроматограмме, т. е.
25 S;
100 %, i где С, — объемная концентрация компонента в смеси (в %);
S, — площадь пика i-го компонента;. ZS, — сумма площадей пиков всех компонентов смеси.
Предмет изобретения
З5 Магнитный газоанализатор, содержащий измерительную камеру из немагнитного материала с каналами для подвода и вывода газовых потоков, установленные в камере полюсные наконечники магнита и ложные по4О люсные наконечники из немагнитного материала, в которых выполнены каналы для подвода газовых потоков, чувствительные термоэлементы, включенные в мостовую измерительную схему, и вторичный прибор, отличаю45 икайся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения инерционности газоанализатора при применении его в качестве детектора в газовой хроматографии, в центральной части камеры между полюсными наконечниками выполнен канал, соединенный с выходом хроматографической колонки, газомносителем в которой служит парамагнитный газ, а каналы в полюсных наконечниках соединены с источником сравнительного газа и в них установлены чувствительные термоэлементы.
221387
С райтаельиь!о
Г 7Я
/аО ыЗ юлжка
Редактор Б. Б. Федотов Текред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Наделяева
Заказ 2372!19 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Цептр, пр. Серова, д. 4
Типография пр. Сапунова, 2
