Тепловой преобразователь составагазов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii)i81 3232 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— . (22) Заявлено 250б79 (21) 2787560/18-25 с присоединением заявки йо(23) Приоритет—

Опубликовано 15,0З81,бюллетень 89 10

Дата опубликования описания 150481 (51)м. к„.з

G 01 Н 27/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 543.274 (088.8) (72) Автор изобретения

A. С. Васюр а

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОСТАВА ГАЗОВ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в газоанализаторах, основанных на тепловых методах.

Известен тепловой преобразователь состава газов, содержащий корпус с измерительными камерами, в которых вдоль оси камеры установлены термочувствительные элементы, закрепленные в посадочных гнездах (11 .

Однако вследствие неизбежных отклонений в технологических процессах при изготовлении термочувстви,тельных элементов и в сборке преоб- разователя, как правило, не удается обеспечить идентичность тепловых режимов термочувствительных элементов. Поэтому вначале чувствительные элементы подбирают в одном из режимов с определенным допуском, затем в другом рабочем режиме механическим вращением чувствительных элементов в посадочных гнездах, имеющих эксцентриситет относительно оси камеры, добиваются баланса мостовой схемы преобразователя. Таким образом, недостатком известного устройства является необходимость трудоемкой индивидуальной механической балансировки измерительной схеьея преобразователя в двух режимах. Но и, такая мера не позволяет полностью устранить дрейф нуля измерительной схе . ьы в силу неидентичности условий теплообмена различных чувствительных элементов.

Известен также тепловой преобразователь состава газов, содержащий о .корпус с измерительными камерами, в которых размещены чувствительные элементы, закрепленные в держателях.

Держатели чувствительных элементов, служащие для установки и закрепления их в измерительных камерах преобразователя, составлены из резинового кольца, металлической шайбы и коробчатой гайки. Гайка через шайбу сжимает резиновое кольцо, надетое на защитную стеклянную трубку чувствительного элемента в измерительной камере (2) .

Однако конструкция преобразователя не позволяет обеспечить идентичность условий теплообмена чувствительных элементов при их подборе по величине электрического сопротивления в технологической камере и в рабочем состоянии при нахождении в измерительных камерах преобразователя. Это объясняется различной геометрией сопрягаемос-ЗО ти стеклянных оболочек чувствительных

8)3232 элементов с технологической камерой, где производится подбор элементов по сопротивлению, и с аналогичными измерительными камерами в корпусе преобразователя. В результате веЛичина сопротивления разогретого чувствительного элемента, зафиксированная при подборе, отличается от величины рабочего сопротивления чувствительного элемента, находящегося в работающем преобразователе, что неизбежно приводит к дрейфу нуля и к необходимости трудоемкой балансировки измерительной схемы преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь, представляющий собой выполненный из теплопроводного материала корпус, в съемных частях которого расположены камеры с чувствительными элементами ГЯ.

Корпус преобразователя образован соединенными между собой массивными держателями чувствительных элементов, выполненных, например, в виде секторон цилиндра. Чувствительные элемен- 25 ты закреплены н держателях при помощи эпоксидного компаунда, а держатели соединяются между собой пластинами и образуют, таким образом, корпус преобразователя. ПосколькУ подбор g0 чувствительных элементов по величине их рабочего сопротивления для получения сбалансированной мостовой схемы преобразователя производится также н сборе с держателями, то величина сопротивления, зафиксированная при подборе, будет идентична рабочей величине сопротивления чувствительных элементов.

Однако конструкция такого преобразователя достаточно сложна, со- 40 держит значительное число деталей, сборка которых в единый корпус требует сйециальных приспособлений. Кроме того, изготовления массивных держателей неправильной формы, выполнен- 4 ных, например, н виде секторов цилиндра и образующих корпус преобразователя, не отличается технологичностью, требует высокой квалификации специалистов-изготовителей и значи- щ тельных затрат времени и труда. В случае необходимости замены хотя бы одного вышедшего из строя чувствительного элемента требуется разборка корпуса всего преобразователя.

Цель изобретения — повышение надежности эксплуатации преобразователя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в тепловом преобразователе состава газов, представляющем собой выполненный из теплопроводного 60 материала корпус, в съемных частях которого расположены камеры с чувствительными элементами, съемные части корпуса представляют собой цилиндрические втулки, а н корпусе выпол- 6$ иены посадочные гнезда с диаметром, равным внешнему диаметру втулок.

На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь, разрез.

В монолитном металлическом корпусе 1 с посадочными гнездами 2 размещены чувствительные элементы 3, закрепленные при помощи, например, эпок сидного компаунда 4 в держателях 5, являющимися съемными частями корпуса.

Держатели 5 изготовлены из цилиндрической латунной трубки, внутренний диаметр которой определяется размером чувствительного элемента 3, а наружный соответствует диаметру посадочных гнезд 2 в корпусе 1 преобразователя, что позволяет обеспечить надежный тепловой контакт держателей 5 с корпусом 1.

Тепловой преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии в газовой смеси контролируемого компонента нсе чувствительные элементы 3 находятся в одинаковых условиях теплообмена, при этом передача тепла, выделяемого электрическим током на сопротивлении чувствительного элемента 3, осуществляется н направлении к держателю 5, выполняющего роль теплового стока измерительной камеры, и дальше вглубь корпуса, 1 преобразователя. Так как подбор чунстнительных элементов 3 н технологическом корпусс производится в сборе с держателями 5, то величина электрического сопротивления чувствительных элементов 3 после их размещения с держателями 5 н посадочных гнездах 2 рабочего корпуса 1 остается неизменной, следовательно, электрический мост находится н состоянии равновесия, его выходное напряжение равно нулю. При появлении н газовой смеси контролируемого компонента условия теплообмена меняются, температура и сопротивление рабочих чувствительных элементов 3 меняется, в измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное концентрации контролируемого компонента.

Идентичность условий теплообмена жестко закрепленных чувствительных элементов при их подборе по величине электрического сопротивления в технологическом корпусе и при установке в рабочем корпусе преобразователя позволяет исключить необходимость трудоемкой операции балансировки электрической схемы моста преобразователя как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации преобразователя после замены вышедших из строя чунствительных элементов. В случае необходимости замены любого чувствительного элемента достаточно изъять держатель вышедшего из строя элемента из посадочного гнезда и на освобо813232

Формула изобретенияСоставитель Л. Дикая

Редактор П. Петрова Техред E.r àâðèëåøêî Корректор Н. Стец

Тираж -907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 758/52

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дившееся место установить держатель с новым чувствительным элементом.

Изготовление несложных деталей и сборка преобразователя не требует значительных затрат времени и труда, а также использования специальных приспособлений.

Как показали проведенные исследования предлагаемого преобразователя, подбор чувствительных элементов с допуском, обеспечивающим баланс электрического моста, позволяет полностью устранить дрейф нуля измерительной схем преобразователя.

Таким образом, предлагаемый тепловой преобразователь состава газов от- 13 личается простотой конструкции, что позволяет заметно упростить технологию изготовления узлов и преобразователя в целом, снизить затраты времени и труда при массовом выпуске ra- эО зоаналитических приборов с высокими метрологическими характеристиками.

Тепловой преобразователь состава газов, представляющий собой выполненный из теплопроводного материала корпус, s съемных частях которого расположены камеры с чувствительными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации преобразователя, съемные части корпуса представляют собой цилиндрические втулки, а в корпусе выполнены посадочные гнезда с диаметром, равным внешнему диаметру втулок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 374536, кл. G 01 и 31/08, 1970.

2. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ химического состава газов.

И., "Химия ", 1969, с. 49.

3. Авторское свидетельство СССР

9 614374, кл . G 01 М 27/14, 1978 (прототип).