Электроразрядный имитатор поверочных газовых смесей

Авторы патента:

C01B13/11 - с помощью электрического разряда

Владельцы патента RU 2541135:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ДЕЛЬТА" (ОАО "НПП "ДЕЛЬТА") (RU)

Изобретение относится к области промышленной безопасности и газоаналитического приборостроения в части производства приборов и устройств, применяемых для проведения периодической поверки и калибровки приборов газового контроля наличия в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий токсичных и взрывоопасных газов. Электроразрядный имитатор поверочных газовых смесей содержит разрядную камеру с впускным и выпускным отверстиями, внутри которой размещены высоковольтные электроды. Причем вне камеры установлен источник импульсов высокого напряжения, подключенный к электродам и побудитель расхода атмосферного воздуха через разрядную камеру. При этом устройство размещено в носимом экранированном корпусе, в полости которого жестко закреплены источник питания искрового низкочастотного разряда и побудитель расхода газа. Также в полости корпуса размещены разрядная камера, имеющая форму Т-образной трубки, через длинную сторону которой побудителем расхода газа прокачивается атмосферный воздух. При этом в ее середине на внутренней стенке в отверстии диаметром D2=3 мм, образуемом другой короткой трубкой, стыкуемой перпендикулярно с первой, периодически зажигается искровой разряд между центральной жилой и корпусом камеры, соединенным с оплеткой коаксиального кабеля РК-50, вставленного герметично в короткую трубку с внутренним диаметром D2 на расстояние L2 заподлицо с внутренней поверхностью длинной трубки с внутренним диаметром D1, соединенной через выходящую из корпуса имитатора силиконовую трубку длиной 800 мм с внутренним диаметром 4 мм с входным штуцером проверяемого газосигнализатора, через камеру сенсоров которого прокачивается газовоздушная смесь, отбираемая из зоны разряда, в пространстве которого возникают возбужденные атомы, молекулы и ионы, действие которых на газочувствительные сенсоры NO, NO₂, Cl₂, CO, C₃ и другие эквивалентно действию газовых смесей этих газов фиксированных концентраций в воздухе или в другом нейтральном по отношению к сенсору газе-разбавителе, получаемых в генераторах поверочных газовых смесей, или действию ГОСТированных поверочных газовых смесей в сосудах высокого давления. Техническим результатом является мобильность переносного прибора и повышение производительности поверки и наладки газосигнализаторов как в условиях массового производства, так и при периодическом техническом обслуживании газосигнализаторов в условиях технического сервиса, так и в организациях, закупающих газосигнализаторы для обеспечения безопасности производства с наличием токсичных веществ в воздухе рабочей зоны. 1 ил.

Известны устройства для генерации озона и окислов азота в электроразрядной плазме при атмосферном давлении (Патент RU 2357921 С2, МПК С01В от 2006, RU 2388971 С1, МПК F24F 3/16 от 2006) и установки для проверки и настройки газосигнализаторов, основанные на пневматических линиях с использованием поверочных газовых смесей (Патент N 2038486, кл. E21F 17/18, 1991).

Недостатком первых при применении их как имитаторов поверочных газовых смесей являются: их габариты, вес и электромагнитная несовместимость с электронным блоком проверяемого газосигнализатора из-за большого уровня помех, генерируемых импульсами высоковольтного трансформатора в окружающую среду.

Недостатком вторых является отсутствие мобильности установки, необходимость периодической закупки дорогостоящих поверочных газовых смесей в сосудах высокого давления, сложность и большие затраты времени при калибровке приборов.

Целью изобретения является повышение производительности поверки и наладки газосигнализаторов как в условиях производства приборов, так и при техническом обслуживании их в эксплуатирующих организациях.

Поставленная цель достигается тем, что все устройство размещено в носимом экранированном корпусе, в полости которого жестко закреплены источник питания искрового низкочастотного разряда; побудитель расхода газа; разрядная камера, имеющая форму Т-образной трубки, через длинную сторону которой побудителем расхода газа прокачивается атмосферный воздух, а в ее середине на внутренней стенке в отверстии диаметром D2=3 мм, образуемом другой короткой трубкой, стыкуемой перпендикулярно с первой, периодически зажигается искровой разряд между центральной жилой и корпусом камеры, соединенным с оплеткой коаксиального кабеля РК-50, вставленного герметично в короткую трубку с внутренним диаметром D2 на расстояние L2 заподлицо с внутренней поверхностью длинной трубки с внутренним диаметром D1, соединенной через выходящую из корпуса имитатора силиконовую трубку длиной 800 мм с внутренним диаметром 4 мм с входным штуцером проверяемого газосигнализатора, через камеру сенсоров которого прокачивается газовоздушная смесь, отбираемая из зоны разряда, в пространстве которого возникают возбужденные атомы, молекулы и ионы, действие которых на газочувствительные сенсоры NO, NO₂, Cl₂, СО, O₃ и другие эквивалентно действию газовых смесей этих газов фиксированных концентраций в воздухе или в другом нейтральном по отношению к сенсору газе-разбавителе, получаемых в генераторах поверочных газовых смесей, или действию ГОСТированных поверочных газовых смесей в сосудах высокого давления.

На Фиг.1 изображена блок схема имитатора с указанием позиций основных частей устройства. Конструктивно имитатор изготовлен в прямоугольном корпусе 1 с размерами 222×145×75 мм, весит 1200 грамм и содержит: насос 2 - побудитель расхода газа, подаваемого через силиконовую пробоотборную трубку 3 имитатора в камеру с газочувствительным сенсором проверяемого газосигнализатора 4, источник питания искрового низкочастотного разряда 5, разрядную камеру 6, изготовленную из металлической трубки с подсоединенными к ней заборной 7 и пробоотборной 3 силиконовыми трубками и коаксиальный кабель 8, герметично вставленный в боковую металлическую трубку 9 разрядной камеры 6, соединенной проводником 10 с металлизированным по внутренней поверхности корпуса из АБС-пластика экраном 11, который в свою очередь заземляется проводником 12.

Устройство работает следующим образом. При включенном источнике питания искровой разряд, возникающий между центральной жилой коаксиального кабеля и корпусом камеры, соединенной с оплеткой коаксиального кабеля, в пространстве разрядной камеры генерирует аэроионы переменного состава - положительно и отрицательно заряженные комбинации атомов азота и кислорода O, NO, а также молекулы NO₂, O₃. Через разрядную камеру прокачивается атмосферный воздух с расходом 0,3-1,0 л/мин. В результате образуется воздушная смесь, которая при подаче ее через соединительную силиконовую трубку в камеру с одним из газовых сенсоров Cl₂, NO₂, NO, O₃, СО или какой-то их комбинации в составе газового модуля газосигнализатора, приводит к появлению электрических сигналов напряжения с выходов вторичных преобразователей газового модуля, пропорциональных концентрации этих газов.

Сенсоры относятся к электрохимическому типу, также они могут быть оптическими, полупроводниковыми. Аналоговый сигнал напряжения с выхода вторичного преобразователя сенсора можно изменять путем изменения электрических и геометрических характеристик разрядного промежутка, а также путем изменения температуры и давления воздуха. При стабильных значениях этих характеристик разброс сигналов на сенсорах не превышает пределы погрешности (25%) соответствующих газосигнализаторов.

Таким образом, преимуществом предлагаемого изобретения является мобильность переносного прибора и повышение производительности поверки и наладки газосигнализаторов, как в условиях массового производства, так и при периодическом техническом обслуживании газосигнализаторов в условиях технического сервиса, так и в организациях, закупающих газосигнализаторы для обеспечения безопасности производства с наличием токсичных веществ в воздухе рабочей зоны.

Электроразрядный имитатор поверочных газовых смесей, содержащий разрядную камеру с впускным и выпускным отверстиями, внутри которой размещены высоковольтные электроды, причем вне камеры установлен источник импульсов высокого напряжения, подключенный к электродам, и побудитель расхода атмосферного воздуха через разрядную камеру, отличающийся тем, что все устройство размещено в носимом экранированном корпусе, в полости которого жестко закреплены источник питания искрового низкочастотного разряда; побудитель расхода газа; разрядная камера, имеющая форму Т-образной трубки, через длинную сторону которой побудителем расхода газа прокачивается атмосферный воздух, а в ее середине на внутренней стенке в отверстии диаметром D2=3 мм, образуемом другой короткой трубкой, стыкуемой перпендикулярно с первой, периодически зажигается искровой разряд между центральной жилой и корпусом камеры, соединенным с оплеткой коаксиального кабеля РК-50, вставленного герметично в короткую трубку с внутренним диаметром D2 на расстояние L2 заподлицо с внутренней поверхностью длинной трубки с внутренним диаметром D1, соединенной через выходящую из корпуса имитатора силиконовую трубку длиной 800 мм с внутренним диаметром 4 мм с входным штуцером проверяемого газосигнализатора, через камеру сенсоров которого прокачивается газовоздушная смесь, отбираемая из зоны разряда, в пространстве которого возникают возбужденные атомы, молекулы и ионы, действие которых на газочувствительные сенсоры NO, NO₂, Cl₂, СО, O₃ и другие эквивалентно действию газовых смесей этих газов фиксированных концентраций в воздухе или в другом нейтральном по отношению к сенсору газе-разбавителе, получаемых в генераторах поверочных газовых смесей, или действию ГОСТированных поверочных газовых смесей в сосудах высокого давления.

Изобретение относится к технологии стабилизации производительности озонаторов и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях для обработки воздушных и водных сред.

Способ контроля производительности озонатора и устройство для его осуществления // 2524921

Изобретение относится к озонаторам и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятия для обработки воздушных и водных сред. Технический результат состоит в обеспечении контроля производительности озонаторов.

Озонатор // 2523805

Изобретение относится к области производства озона и может быть использовано для обработки воздушных и водных сред. Озонатор содержит высоковольтный источник переменного напряжения, выполненный в виде изолированных проводов (электродов), покрытых диэлектриком, намотанных на конусное основание.

Устройство для генерирования озона // 2499765

Изобретение может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод и воздуха в помещениях. Устройство содержит расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды, имеющие центральные отверстия и выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один, источник питания, выводы которого подключены к электродам, штуцеры для подвода рабочего кислородосодержащего газа и теплоносителя и штуцеры для отвода теплоносителя и газоозоновой смеси.

Способ определения конструктивных параметров электроозонатора // 2497749

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Определяют активную мощность газоразрядного блока с газоразрядным промежутком между стеклянными пластинами и производительность, а также внутреннюю температуру озонируемого помещения.

Способ получения озона // 2478082

Изобретение относится к плазменной технике и технологи получения озона, дезинфекции воздуха и обеззараживания воды, и может быть использовано в медицинской, химической и других областях промышленности, а так же для очистки от микробных загрязнений подземных и поверхностных вод.

Генератор озона // 2458855

Изобретение относится к производству озона и может быть использован для очистки воды и обработки помещений в медицине. .

Генератор озона // 2447016

Изобретение относится к устройству для генерации озона и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве. .

Устройство для производства озона // 2447015

Изобретение относится к устройствам для получения озона и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях для обработки воздушных и водных сред.

Устройство для генерирования озона // 2446093

Изобретение относится к устройствам для генерирования озона и может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод, воздуха в помещениях, а также в медицине, в промышленном производстве, в сельском хозяйстве и других отраслях.

Озонаторный комплекс // 2542299

Изобретение относится к устройству для получения озона и направлено на совершенствование схемы электрического питания генератора озона озонаторного комплекса. Озонаторный комплекс содержит высоковольтный высокочастотный источник питания и подключенную к нему ударную емкость, а также подключенный через коммутатор и выполненный в виде многозазорного искрового разрядника генератор озона. Причем высоковольтный источник питания представляет собой высоковольтный источник постоянного напряжения, а многозазорный искровой разрядник выполнен с неподвижными электродами. Каждая пара неподвижных электродов образует разрядный промежуток и установлена с возможностью формирования искрового разряда при помощи инициирующих электродов, установленных во вращающемся диске, размещенном в разрядных промежутках. При этом инициирующие электроды равномерно установлены на вращающемся диске так, что при вхождении двух противоположно размещенных на диске инициирующих электродов в разрядные промежутки двух пар неподвижных электродов все остальные электроды остаются вне разрядных промежутков других пар неподвижных электродов. Неподвижные электроды, расположенные по одну сторону от диска с инициирующими электродами, подключены к источнику питания через ударную емкость и импеданс, а неподвижные электроды, расположенные по другую сторону от диска с инициирующими электродами, подключены к генератору озона по мостовой схеме. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение стабильности работы озонаторного комплекса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство защиты генератора озона от пожара // 2543488

Изобретение относится к способам и устройствам защиты генератора озона от пожара при электрическом пробое внутренней изоляции. Техническим результатом является полное вытеснение за короткий промежуток времени кислорода с продуктами горения из внутренней полости генератора озона газом, не поддерживающим горение. Технический результат достигается тем, что в способе защиты генератора озона от пожара производят отключение электродов генератора озона от источника электропитания и прекращают подвод кислорода в генератор озона. Одновременно заполняют внутреннюю полость генератора озона негорючим газом под повышенным давлением, вытесняя из нее кислород с продуктами горения и прекращая процесс горения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Импульсный безбарьерный озонатор // 2545305

Импульсный безбарьерный генератор озона относится к системам получения озона для использования его в технологиях очистки и обеззараживания воды. В импульсном безбарьерном озонаторе, содержащем металлический корпус и размещенную в корпусе электродную систему, содержащую разрядные элементы, каждый из которых состоит из низковольтного и высоковольтного электродов, подключенных к высоковольтному генератору импульсов, корпус содержит две диэлектрические пластины, установленные против друг друга. На одной из пластин расположен высоковольтный электрод, представляющий собой однослойную обмотку из неизолированного провода, диаметр которой меньше расстояния между пластинами, причем шаг обмотки не менее чем в 2 раза больше расстояния электрического пробоя. Аналогично выполнен низковольтный электрод, установленный на другой пластине. Электроды смещены относительно друг друга на полшага обмотки. Устройство характеризуется повышенной эффективностью наработки озона, простотой конструкции и малыми габаритами. 2 ил.

Способ эксплуатации блока генерирования озона // 2559792

Изобретение относится к способу эксплуатации блока генерирования озона. Способ включает стадию, на которой в устройство генерирования озона подают поток содержащего кислород газа и стадию, на которой управляют потоком содержащего кислород газа, и управляют мощностью, которую подают из блока питания в устройство генерирования озона так, чтобы получить из устройства генерирования озона заданный выход озона, и так, чтобы обеспечить уменьшение потребления ресурсов, включая содержащий кислород газ и мощность, подаваемую из блока питания. 5 ил.

Озонатор // 2568703

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха и кислорода, растворов, обработки озоном различных объектов в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Озонатор коронного разряда содержит два разрядных электрода, расположенных коаксиально, соединенных с источником высокого напряжения. Внутренний электрод вращается относительно внешнего электрода и имеет на поверхности коронирующие элементы. Электроды имеют форму цилиндров, переходящих в конусы. Хотя бы один электрод или его часть может перемещаться вдоль общей оси вращения для регулирования межэлектродного зазора. Коронирующие элементы выполнены в виде шипов или гибких элементов из проводящего материала. Гибкие элементы обеспечивают возможность самоочистки поверхностей разрядных электродов от окислов путем периодического приведения в соприкосновение вращающегося внутреннего электрода в контакт с внешним электродом в отсутствие напряжения между электродами. Технический результат: повышение эффективности работы озонатора за счет получения устойчивого коронного разряда, увеличение тока разряда, увеличение надежности и ресурса работы озонатора. 2 пр., 1 ил.

Озонатор и источник питания для него // 2578158

Изобретение относится к устройствам малогабаритных озонаторов модульного типа и может быть использован для обработки складов и хранилищ от вредителей, бактерий и микробов, а также в бытовых целях для очистки и обеззараживания жилых помещений. Озонатор содержит источник питания и генератор озона, в состав которого входят диэлектрический каркас, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания. Диэлектрический каркас генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода, соединенные с первым выходом источника питания. Диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов. Второй электрод выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм, в один слой намотанным поверх пластин из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания. Источник питания озонатора содержит источник постоянного напряжения, генератор напряжения высокой частоты и трансформатор, связанные с блоком управления, который выполнен с возможностью генерирования импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс. Генератор напряжения высокой частоты содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов. Трансформатор содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения через блок управления. Между источником постоянного напряжения и генератором напряжения высокой частоты установлен измерительный резистор, связанный с блоком управления. Технический результат - упрощение конструкции, обеспечение технологичности изготовления, повышение надежности и стабильности работы, уменьшение габаритов, снижение стоимости и потребления электроэнергии. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ электропитания генератора озона поверхностного разряда // 2579354

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экономии электроэнергии и повышения надежности генераторов озона барьерно-поверхностного разряда. Технический результат - повышение эффективности использования электроэнергии и уменьшение потребляемой мощности озонатора от источника питания путем снижения колебательных процессов поляризации, происходящих в диэлектрических элементах генератора озона и на диэлектрическом барьере поверхностного разряда. Технический результат достигается за счёт использования однополярного импульсного режима для электропитания генератора озона, достигается тем, что в способе электропитания генератора озона поверхностного разряда подводимую электроэнергию преобразуют в однополярные импульсы путем подключения генератора озона к источнику электропитания, преобразующего двухполярные импульсы напряжения в однополярные импульсы с той же амплитудой. 3 ил.

Способ электропитания разрядного несимметричного генератора озона // 2584004

Изобретение относится к области электротехники и направлено на расширение области применения разрядного несимметричного генератора озона. Указанный технический результат достигается тем, что в способе электропитания разрядного несимметричного генератора озона, анодом которого является электрод, покрытый диэлектрическим слоем, а катодом является металлический электрод, задают первый и второй уровни тока и уровень напряжения, периодически пропускают через генератор озона один или несколько импульсов прямого тока от анода к катоду с амплитудой мгновенного значения, не превышающей заданный первый уровень тока, при пропускании импульсов прямого тока контролируют мгновенное напряжение на генераторе озона и при равенстве мгновенного напряжения на генераторе озона заданному уровню напряжения прямой ток прекращают и, далее, однократно или многократно закорачивают генератор озона, при каждом закорачивании контролируют мгновенный обратный ток через генератор озона так, чтобы он не превысил заданный второй уровень тока. То есть при равенстве мгновенного обратного тока через генератор озона заданному второму уровню тока закорачивание снимают, а затем снова восстанавливают. При снижении мгновенного напряжения на генераторе озона до нуля обратный ток прекращают. 2 ил.

Легкий искробезопасный электрод для производства озона // 2590540

Изобретение относится к системе электродов для генератора озона. Система содержит трубообразный внешний электрод (1), который концентрически и на расстоянии окружает трубообразный диэлектрик (2). Диэлектрик (2) окружает концентрически на расстоянии стержень (3). Стержень (3) является изолятором. В промежуточном пространстве между внешним электродом (1) и диэлектриком (2) предусмотрен наполнитель (4). В промежуточном пространстве между диэлектриком (2) и стержнем (3) предусмотрен наполнитель (5) в виде внутреннего электрода. Технический результат: эффективное предотвращение короткого замыкания при пробое, повышение отказоустойчивости, искробезопасности, снижение веса электрода и расходов на материалы. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Воздушный ионизатор // 2598098

Изобретение относится к аэроионификационной технике и предназначено для обогащения воздуха лёгкими отрицательными атомарными униполярными ионами кислорода. Воздушный ионизатор содержит источник питания, несущий элемент, например, воздуховод вентиляционной системы, коронирующий и некоронирующий электроды, причём коронирующий «электрод» выполнен из двух параллельных проволок, диаметр одной из которых не превышает 0,20 мм, подвешенной с помощью подвесок к другой укреплённой через изоляторы. Воздушный ионизатор также снабжён «согласованной» высоковольтной катушкой индуктивности на фрагментированном или разрезном сердечнике с немагнитным зазором, изготовленном из материала с высокой проницаемостью. Немагнитный зазор заполнен диэлектрическим материалом. «Согласованная» катушка вместе с паразитной емкостью образует резонансный L-C контур. Высокопотенциальным выводом катушка последовательно сообщена с внутренней обкладкой сферического или цилиндрического конденсатора, соединённой через диод с ионизирующим электродом, причём, другой вывод катушки индуктивности сообщён с общей шиной («землёй»). Устройство является технологичным и эффективным. 3 ил.