Электрический газоанализатор

Электрический газоанализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42 1, 4 № 2971

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ электрического газоанализатора.

К патенту В. А. Паршина, заявленному 17 июня 1925 года (заяв. свид. № 3066).

Действительный изобретатель Ю. Д. Соколов-Вишневский.

0 выдаче патента опубликовлно 31 мая 1927 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 81 мвя 1921 г.

Предлагаемое изобретение касается электрических газоанализаторов для ( определения содержания в продуктах говорения углекислоты, окиси углерода, и т. п., в которых определение производится непосредственным указанием градуированного на процентное содержание СО,, или CO гальванометра или другого электрического измерительного прибора, включенного в схему мостика Витстона. В предлагаемом газоанализаторе, как и во всех газоанали- заторах подобного рода, имеется приемник, в котором расположены включенные в отдельные цепи мостика Витстона 2 группы металлических,, ( проводников, одна из которых находится в камере, наполненной возду-, ( хом, а друтая — в камере, через которую протекает анализируемый газ.

На чертеже фиг. 1 изображает общую схему электрической части газо- анализатора, фиг. 2 †схе включения в мостик Витстона и фиг. 3 †прием( ную часть газоанализато ра в, вертикальном разрезе. (Длинная, примерно з/4 метра, труба 2 газоанализато ра окружена трубой холодильника X (фиг. 3). Газообразные продукты горения поступают из борова в трубу 2 по соединительной трубке 1, а вода по трубке 3 из водопроводной сети — в холодильник Х и оттуда — в водоструйный насос 11, который может быть устроен с автоматическим регулированием скорости протекания газа.

По трубе 2 охлажденные газообразные продукты горения поднимаются в фильтр F, проходя сперва через суконный фильтр 17 и затем через слой ваты или другого фильтрующего материала 14. Фильтр сверху закрыт с емным, имеющим форму опрокинутого стакана, колпаком 15, нижний край которого погружен в желобок 10

: маслом, образующим масляный затвор, при чем уровень масла внутри колпака, благодаря господствующему во время работы прибора вакууму, будет всегда несколько выше уровня масла снаружи колпака. Из фильтра Г охлажденные и очищенные продукты, горения направляются по каналу 4 в трубку б, ведущую в водоструйный насос В, при чем часть газов ответвляет- ся и проходит через приемник А газоанализатора, вступая в его канал 18 через отверстие 20 и выходя из него через отверстие 21. Приемник А представляет собою массивный металличе-, ский блок 22 с двумя щелевидными ка- i налами 18 и 19. В каждом из них расположено по группе металлических проводников 23 и соответственно 24.

Канал 19, в котором заключен воздух, и расположены проводники 24, герметически закрыт. Снизу в коробке 25 помещены зажимы 26, к которым подведены провода от электрических приборов (фиг. 3).

ТоК из трансформатора Т или от какого-нибудь иного источника идет от зажима 28 (фиг. 1 и 2) через нулевой установочный реоста г 29 к «етырем ветвям мос. ика Витстона, кo- торыми являются проводники 23 и 24, натянутые попарно в каналах 18 и 19 приемника .4. Отсюда, до возвращения,, к зажиму 27 трансформатора, ток проходит через добавочное сопротивление 31 и 32, роль которого заклю-, чается в следующем.

В газообразных продуктах горения всегда заключается некоторое количество водяного пара, который при охлаждении газов конденсируется на поверхности холодильника и остается в нем. Однако, некоторое количество ( водяного пара остается в газах в насыщенном состоянии и оказывает известное влияние на показания прибо-. ра. Указанное приспособление, имеющее целью компенсировать это влияние влажности, состоит из двух соединенных между собою концов 31 и 32 проволоки из разных металлов, из которых один обладает большим температурным коэффициентом, чем другой; концы эти помещены в воде холодильника Х. С увеличением температуры, 1 воды холодильника и соответственно увеличением температуры газов, процент содержания пара в газах (влажноса ь) повышается, что должно вызвать уменьшение показаний измерительного прибора. Но. с другой сто-, роны, при повышении температуры воды в холодильнике, сопротивление проволок 31 и 32 изменяется и действует на прибор в обратном, вышеприведенному, смысле. Соответственным подбором материала, длины и сечения проволок 31 и 32 можно настолько урегулировать прибор, чтобы влияние влажности в практически требующихся пределах показаний приборов совершенно компенсировалось.

В диагональ мостика Витстона (фиг. 1 и 2) включен измерительный прибор 30. Если источником электрической энергии является трансформатор переменного тока, снабженный специальным приспособлением, или особо сконструированный таким образом, чтобы напряжение его вторичной цепи, при колебаниях первичной цепи, не изменялось, то в качестве измерительного прибора можно применять электро-динамометр.

Действие предлагаемого газоанал изатора заключавгся в следующем. Для определения количества углекислоты используется тот факт, ч го углекислота черезвычайно резко отличается от друтих газов своей теплопроводностью (у воздуха — 100, азота 101, окиси угле рода — 9б, а у углекислоты — 59). Газообразные продукты горения, состоящие, главным образом, из воздуха, азота, углекисл о ты и о тчасти из окиси углерода, поступают из борова по трубке 1 в трубку 2 холодильника Х, проходят через фильтр и оттуда направляются по трубке 6 в водоструйный насос В.

Проходя по каналу 4 приемника А, часть газов, как это указано выше, ответвляется и через отверстие 20 попадает в канал 18, откуда выходит через отверстие 21 в трубку б. Помещенные в каналах 18 и 19 проводники 23 и 24,выключены попарно в четыре ветви мостика Витстона и по ним пропускается ток, нагревающий их приблизительно до 100 . При этом воздух в канале 19 и газы в канале 18, благода ря теплопроводности металлического блока 22, имеют,в сегда одинаковую температуру, какова бы ни была температура в помещении, где расположен прибор. При пропускании по каналу 18 воздуха вместо газа, сопротивление обеих ветвей мостика должно быть одинаково, и стрелка измерительного прибора, при помощи реостата 29,, устанавливается на О.

Когда по каналу 18, вместо воздуха, протекает исследуемый газ, ro вслед- ствие иной его теплопроводности, бла-, годаря содержанию в нем углекислоты, температура проводника, а вместе с тем и его сопротивление меняются и,, благодаря нарушению равновесия в мос.гике Витстона. стрелка измерительного прибора отклоняется. Показания измерительного прибора градуируются на процентное содержание в газах, углекислоты.

Для определения содержания в газах окиси углерода, проводник 23 в кана-, ле 18 нагревается электрическим то- ком до более высокой температуры, градусов до 400, и через небольшое отверстие в канал 18 вводится незначительное количество добавочного внешнего в оздуха. Тогда, благодаря катализирующему действию платины, окись углерода и другие недогоревшие газы на поверхности платинового проводника соединяются при этой температуре с содержащимся в газах кислородом, при чем такое сгорание СО вызывает повышение температуры и из- менение электрического сопротивления i ( проводника 23, что заставляет отклониться стрелку измерительного прибора, градуированного на процентное со; держание СО. Чтобы теплопроводнэсть газов не оказывала в данном случае никакого влияния, каналы 18 и 19 делаются большого сечения и проводники 23 и 24 располагаются на достаточном расстоянии от стенок. В остальном же действие прибора не отличается от такового для определения СО . пpедмет пAтентА.

1. Электрический газоанализатор, в котором содержание углекислоты и окиси углерода определяются по изменению электрического сопротивления нагретого металлического проводника, вследствие изменения его температуры в атмосфере исследуемых газов, вызываемого или изменением теплопрово дности (для СО,,) или сгоранием окиси углерода на его поверхности (для СО), характеризующийся применением трубчатого холодильника 2, Х, в нижней части которого расположен водоструйный насос В, а в верхней — фильтр F для газа и приемник А с одним каналом 18 для исследуемого газа и другим 19 для воздуха.

2. В охарактеризованном в п. 1 газоанализаторе применение фильтра F, состоящего из наполнен ного ватой 14 или подобным тому материалом цилиндра, окруженного суко н ным фильтром 17, прикрытых сверху колпаком 15 с масляным затао ром.

3. При охарактеризованном в п. 1 газоанализаторе применение, с целью компенсирования влияния влажности исследуемых газов на показания газоанализатора, приспособления, отличающегося тем, что оно состоит из ,включенных в ветви мостика Витстона последовательно с сопротивлениями двух ветвей двух добавочных сопроти,влений 31 и 32 из металлических проволок с различными температур ными коэффициентами, каковые сопротивления 31 и 32 погружены в воду холодильника Л, Типо-питографип «Красный 1Ь патпии», ленинград, Международный, 75.