Устройство для измерения концентрации озона в воздухе- кислороде

Устройство для измерения концентрации озона в воздухе- кислороде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: контроль состояния газовой среды в технологических процессах и производственных условиях. Сущность изобретения: устройство содержит емкостный первичный преобразователь, измерительную схему блока управления, две ячейки разложения озона, одна из которых соединена с входом первичного преобразователя, другая - с выходом; нагреватели ячеек разложения соединены с блоком управления. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 27/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

C (21) 4791024/25 (22) 27.11.89 (46) 15,06.92. Бюл. ¹ 22 (71) Ангарское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) В. И. Воропаев и Ю. В. Подгорный (53) 551,508.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 529407, кл. G 01 N 27/22, 1965.

Авторское свидетельство СССР

¹ 993388111199, кл. G 01 N27/22,,1980.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения концентрации озона в озоновоздушной или озоно-кислородной газовых смесях в процессе их промышленного производства и использования.

Известно устройство для определения озона в воздухе-кислороде, работающее по принципу измерения теплопроводнссти и содержащее регулятор расхода газа, два нагревателя, рабочий и эталонный чувствительные элементы (терморезисторы из платиновой проволоки), включенные в мостовую схему, и показывающий прибор. При первоначальной балансировке схемы включаются оба нагревателя и через рабочий и эталонный элемент проходит газ, не содержащий озона, т.к. последний разлагается в зоне нагрева нагревателей. При работе нагреватель рабочего чувствительного элемента отключается и через него пропускается газ, содержащий озон. Изменение сопротивления рабочего чувствительного элемента вызывает разбаланс схемы

„„SU „„1741045 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОЗОНА В ВОЗДУХЕ-КИСЛОРОДЕ (57) Использование: контроль состояния газовой среды в технологических процессах и производственных условиях, Сущность изобретения: устройство содержит емкостный первичный преобразователь, измерительную схему блока управления, две ячейки разложения озона, одна из которых соединена с входом первичного преобразователя, другая — с выходом; нагреватели ячеек разложения соединены с блоком управления. 2 ил. моста, пропорциональный измеряемой концентрации озона, фиксируемый показывающим прибором.

Недостатком устройства является наличие ручной балансировки, периодичность и качество которой снижают точность измерения. Для обеспечения стабильности показаний требуется идентичность рабочего и эталонного элементов, чего невозможно добиться на практике. Кроме того, разложение озона нагревателями требуют повышенного расхода энергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения концентрации озона в воздухе-кислороде, содержащее емкостный датчик-ячейку, включенную в задающий

С-контур ВЧ-генератора, две ячейки разложения озона, два одновходовых клапана, блок управления, выполненный в виде трех схем и последовательно включенных с кварцевым генератором прямоугольных импульсов четырех Т-триггеров, двухвходовую.и четырехвходовую схемы И, инвертор, асин1741045

55 хронный RS- триггер и последовательно включенные двоично-десятичный реверсный счетчик, регистра памяти и цифроаналоговый преобразователь. При этом выход

ВЧ-генератора связан с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика соответственно через двухвходовую и четырехвходовую схемы И, а второй вход двухвходовой схемы И и вход "Сброс" асинхронного RS-триггера связан с выходом первой схемы И блока управления, первый вход которой и управляющий вход первого клапана связаны с выходом Q четвертого

T-триггера блока управления, с выходом Q которого связаны второй вход четырехвходовой схемы И и управляющий вход второго клапана, третий вход четырехвходовой схемы

И и второй вход первой схемы И блока управления связаны с выходом Q третьего Т-триггера, а четвертый вход четырехвходовой схемы

И связан с выходом Q асинхронного RS- триггера, вход S которого через инвертор связан с выходом "Заем" реверсного счетчика, вход

"Сброс" которого через вторую схему И блока управления связан с выходами Q второго и четвертого T-триггеров и выходами первого и третьего Т-триггеров, вход "Запись" регистра памяти через третью схему И блока управления связан с выходом Q четвертого T-триггера и выходами остальных T-триггеров.

Недостатком данного устройства является низкая надежность и большое энергопотребление, обусловленные наличием электромеханических узлов (клапанов) и ячеек разложения озона, постоянно нагреваемых электрическим током, Цель изобретения — повышение надежности и снижение энергопотребления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения концентрации озона в воздухе-кислороде, содержащем емкостный датчик-ячейку, измерительную схему, блок управления, две ячейки разложения озона, включающие нагреватели, причем датчик-ячейка соединена с измерительной схемой и выходом с первой ячейкой разложения озона, выход второй ячейки разложения озона соединен непосредственно с входом емкостного датчика-ячейки, а нагревательные элементы обеих ячеек разложения озона соединены с выходами блока управления.

Соединение газового выхода второй ячейки с входом емкостного датчика-ячейки позволяет осуществлять модуляцию газового состава без применения сложных и малонадежных электромагнитных клапанов, а подключение нагревателей ячеек разложения озона к блоку управления дает возможность осуществлять управление модуляцией газового потока по составу и сохранить функции защиты окружающей среды от вредных выбросов озона при уменьшенном вдвое энергопотреблении.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — циклограмма его работы.

Устройство для измерения концентрации озона в воздухе-кислороде содержит ячейку 1 разлажени.. озона, емкостный датчик-ячейку 2, ячейку 3 разложения озона, ВЧ-генератор 4, двухвходовую схему И 5, блок 8 управления, реверсивный счетчик 7, регистр 8 памяти, цифроаналоговый преобразователь Э и RS-триггер 10.

Устройство работает следующим образом.

Блок управлеч я г одает питание на нагреватель второй я .ейки разложения озона, вызывая деструкцию озона в газовом потоке, поступающем в емкостный датчик, оставляя остальные компоненты газовой смеси без изменения. Полученный таким образом опорный газ вызывает изменение емкости датчика-ячейки, соответствующее параметрам опорного газа, По истечении времени, достаточного для полной продувки датчика-ячейки, измерительная схема фиксирует значение электрической емкости датчика-ячейки. Затем блок управления отключает нагрев второй ячейки разложения озона и подает питание на нагреватель первой ячейки разложения озона, При этом газовая смесь, проходя через вторую ячейку разложения озона, уже не меняет всего состава ввиду отсутствия источника деструкции озона. Поступая далее в емкостный датчик-ячейку, анализируемая газовая смесь вызывает увеличение его электрической емкости, пропорциональное измеряемой концентрации озона. По истечении времени продувки датчика-ячейки измерительная схема вновь фиксирует значение электрической емкости датчика-ячейки, вычисляет ее изменение и преобразует в цифровой сигнал для индикации и регистрации.

Первая ячейка разложения озона в это время осуществляет разложение. озона для предотвращения его выброса в атмосферу.

Далее процесс повторяется. При этом попеременный нагрев ячеек разложения позволяет осуществить модуляцию газового потока по составу и исключить выбросы озона в атмосферу при уменьшенном вдвое расходе электроэнергии и без применения механических элементов коммутации газового потока.

Формула изобретения

Устройство для измерения концентрации озона в воздухе-кислороде, содержащее емкостный датчик-ячейку, измерительную схе1741045 му, блок управления, две ячейки разложения озона, включающие нагреватели, причем датчик-ячейка сов,синен с измерительной схемой, выходом — с первой ячейкой разложения озона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и уменьшения энергопотребления, выход второй ячейки разложения озона соединен непосредственно с выходом емкостного датчикаячейки, а нагревательные элементы обеих

5 ячеек разложения озона соединены с выходами блока управления. иихф

NQ