Анализатор газа

 

СПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со?оз Советских

Социалистических

Республик (") Ь 2940 8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.07.75 (21) 215S923(25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 09.76, Бюллетень М З5 (45) Дата опубликования описания 11.0 .77

G 01 М 27:»»

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

Я ) " ЧК 543.27 (0SS.И) (72) Авторы изобретения Ю. В. Антонов, Л. Н. Кондратенко, В. И. Смирнов, Н. А. Смолин, А. И. Шарнопольский и Л. Г. Энгельс (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР ГАЗА

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к анализаторам газа, основанным на термомагнитном методе анализа.

Известен анализатор газа, содержащий корпус, внутри которого установлена измерительная камера, образующая со стенками корпуса термостатируемый объем холода, побудитель расхода хладоагента, заборный воздуховод и теплообменник (1) В известном анализаторе для увеличения чувствительности используется жидкостная холодильная машина. В качестве источника холода в нем служит охладительное устройство с приводом от электродвигателя. Измерительная камера заключена в охладительный кожух, образованный внутренней и внешней стенками, пространство между которыми заполнено изолирующим материалом. Змеевик испарителя проходит через внешнюю боковую стенку и сообщается с внутренней стенкой кожуха.

Однако известное устройство имеет сложную схему охлаждения, что снижает надежность работы анализатора газа.

При использовании жидкостных холодильных машин невозможно устанавливать анализатор в необслуживаемых помещениях, так как холодные машины требуют про-:,ел" ния частных регламентны. работ.

Вес и габариты жидкостных машин не позволяют создать ма. огабари гный анализатор. устанавливаемый в трудно".оступных м: стах.

Кроме того. при работе известного;:нчлизатора затрачивается большое вречя (порядка --3.5 часа) выхода из режима измерен я с ь оме?:та включения анализатора.

1(j Целью изобретения является ловышенп. надежности анализатора и у ме ш, ше ни г р смени выхода его на режим измеренп я.

Это достигается тем,:«о источн?1к холода выполнен в виде вихревой трубы. соединенной холодным концом с термостатируемым обьемом и связанной через теплообменнпк с измерительной камерой, а побудитель расхода х;тадоагента выполнен в виде эжектора, соединенного с горячим концом вихревой трубы и связанного всасывающей полостью через магистраль анализируе мого воздуха с заборным воздухов одом и теплообменнпком.

На фиг. 1 представлен анализатор газа; на фиг. 2 — измеритель концентрации.

Анализатор газа состоит из корпуса 1, внутренняя поверхность которого облицована

529408 теплоизоляционным слоем; основания 2, ф> терованиого теплоизоляционным слоем, на котором крепится блок резисторов 3; и штуцера 4 входа и выхода воздуха. Внутри корпуса 1 установлена измерительная камера 5. 5

Источник холода выполнен в виде вихревой трубы 6, подключенной холодным концом посредством трубопровода 7 через вентиль 8 к источнику сжатого воздуха. Холодный конец вихревой трубы для прохода холодного воздуха через трубопровод 9 10 связан с термостатируемым объемом "А", образованным внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью измерительной камеры.

Для уменьшения расхода сжатого воздуха, проходящего через вихревую трубу, установлен теплообменник 10 который соединен трубопроводом 11 с объемом "А", трубопроводом 12 через вентили 13 и 14 с внутренним объемом "Б" измерительной камеры и заборным воздуходом 15, трубопроводами

16 — 18 через вентили 19 и 20 с магистралью 21 анализируемого воздуха. На трубопроводах 12, 18, 22 и 23 установлены вентили 13, 14, 24 и 19, которые служат для регулирования подачи холодного воздуха в объем "Б" измерительной камеры.

Побудитель расхода выполнен в виде эжектора 25, всасывающая полость которого соединена трубопроводом 26 через вентиль 27 с объемом "Б" измерительной камеры и трубопроводом 16 через вентиль 28 с магистралью 21 анализируемого воздуха.

Горячий конец вихревой трубы 6 соединен трубопроводом 29 с эжектором.

Трубопроводы теплообменника, а именно охлаждающий 22 и охлаждающий 17, соединены между собой трубопроводом 23 с запорным венти- 35 лем 14.

Измеритель концентраций содержит магнит 30, два чувствительных элемента 31 и газовые каналы 32.

Чувствительные элементы представляют собой 40 стеклянные трубки с намотанными на них сопротивлениями R — Я,,включенными в схему неуравновешенного электрического моста.Под действием электрического тока сопротивления разогреваются и анализируемый газ по мере продвижения по 4б газовому каналу прогревается под действием тепла, выделяемого секциями чувствительных элементов, при этом его паромагнитные свойства уменьшаются, создаваядвижение газа. FM, Fgg, Fgg — магнитные силы теплового потока, обусловленные разностью 50 плотностей холодного и нагретого газа. Сопротивления R R R чстановлены для настройки электрирь r ческого моста.

Известно, что магнитные свойства газа (кислорода) тем выше, чем ниже его температура.

Следовательно, уменьшая температуру анализируемого воздуха в теплообменнике, мы увеличиваем чувствительность кислородного анализатора, основанного на термомагнитном методе анализа. @»

Выход анализатора на режим измерения и измерение содержания газа в анализируемом воздухе осуществляется следующим образом.

При выходе анализатора на режим измерения сжатый воздух по трубопроводу 7 поступает в сопло вихревой трубы 6, Охлажденный воздух с холодного конца вихревой трубы поступает в объем "А" анализатора, вентили 13, 14, 27 при этом открыты, а вентили 20, 19, 28 закрыты.

Вентил 8 регулирует расход сжатого воздуха, поступающего в сопло вихревой трубы. Проходя через теплообменник 10 и открытые вентили 13 и 14, возцух поступает в объем "Б" измерительной камеры и через открытый вентиль 27 засасывается эжектором 25 и выбрасывается наружу.

Всасывающий эффект эжектора создается за счет разряжения, получаемого выбрасываемым воздухом, поступающим по трубопроводу 29 от горячего конца вихревой трубы.

В результате такой циркуляции холодного воздуха происходит охлаждение внутренних объемов

"Б" и "А", после достижения требуемой температуры в измерительной камере вентили 13, 14, 27 закрываются, а вентиль 24 открывается и требуемая температура внутри измерительной камеры поддерживается за счет охлаждаемого объема "А".

После выравнивания температурного поля измерительной камеры анализатор готов к измерению содержания газа в анализируемом воздухе.

При измерении содержания газа в анализируемом воздухе вентили 13, 14 и 27 закрыты, а вентили 20, 24, 19 и 28 открыты. Сжатый воздух, как и прежде, поступает в сопло вихревой трубы 6, холодный воздух которой используется для охлаждения объема "А", а горячий воздух — для создания всасывающего эффекта эжектора 25.

Анализируемый воздух через открытый вентиль 19 засасывается эжектором, работающим в качестве побудителя расхода, проходит теплообменник 10 через открытый вентиль 20 поступает на анализ в измерительную камеру и выбрасывается эжектором наружу. В теплообменнике 10 воздух охлаждается для того, чтобы исключить дополнительный подогрев чувствительных элементов в измерителе концентрации за счет подсоса через него теплого анализируемого воздуха.

Формула изобретения

Анализатор газа, содержащий корпус, внутри которого установлена измерительная камера, образующая со стенками корпуса термостатируемый объем, источник холода, побудитель расхода хладоагента, заборный воздуховод и теплообменник, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности анализатора и уменьшения времени выхода его на рабочий режим, источник холода выполнен в виде вихревой трубы, соединенной холодным концом с термостатируемым объемом и связанной через теплообменник с измерительной камерой, а побудитель расхода хладоагента выполнен в виде

529408 цНИрцу Заказ 5346/112

Подписное

Тираж 1029

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 эжектора, соединенного с горячим концом вихревой трубы и связанного всасывающей полостью через магистраль анализируемого воздуха с заборным воздухов одом и теплообменником.

Источники информации, прилитые во внимаци: при экспертизе:

1. Патент США N 2.728.217. Класс 73 — 27, or

27.12.1955ã. (прототип)