Детектирующее устройство по теплопроводности
Патент 393673
Авторы
Классы МПК
Детектирующее устройство по теплопроводности
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 01.l l 1.1971 (М 1627221/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10Х!Ц.1973. Бюллетень № 33
Дата Опубликования описания 25.ХП.1973
М. Кл. G 01п 31 08
G 01r 17/14
Гасударственный камитет
Савета Министрав СССР па делам изобретений и аткрытий
УДК 543.544(088.8) Автор изобретения
A. А. Родионов
Заявитель
ДЕТЕ1 ТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Изобретение относится к детектирующим устройствам, применяемым в газовой хроматогр афин.
Известное детектпргующее устройство по теплопроводности со!держит два или четыре чувствительных эле.,IcHTB (филамспта), установленных в рабочих и сравп итс7ьных камерах, по которым протекает газ-носитель, и BK7Ioчснн!>!х в чет IpexIIлсчий электрический мост.
Одна диагональ моста подключена к источнику стабп.7!!зпрова ппого тока, а с другой диагонали снимается полезный сигнал, подаваемый па ретпстрирующ!и прибор.
Недостатком пзвсстпого устройства является невысокая т;вст вптсль!!Ость. Так напримерр для четырсхплсчего детектора, |в котором два чувствительных эле з!сита включены в протнвополо Пыс п7ечи элскт рпчсското монета и установлены в рабочей камерс (рабочих каМ С Р Я Х ), Я Д В Я GP Il B I I i l T 0 Ë I. I I Ü! Õ Э Л С М С П Т Я Т Я К
:КС ВКЛIОгlснlв1 В ПРОТIГВОП070жные ПГ!С !П МОСТЯ
II установлены 13 сра впптс.!! о!! камере, при питании одной диагонали моста стабилизированным током его выходпос напряжение, реп!стрпрусмое вторичным прибором, равно:
СДЕ 1,, — тОК, ПРОТСКЯЮЩПй ПО !У!1СТВ!!ТЕ !ЬПОму элементу;
R — сопротивление чувствительного элемента, AR — приращение соп1ротивления элемента при изменении теплопроводности
5 омывающего его газа.
Из этого 1выражения следует, что несмотря на наличие B детекторе двух рабочих элементов, его выходное напряжение,пропорционально лишь одному ЛЯ, тогда как приращение
10 в обоих рабочих филаментах равно 2 ЛЙ, т. е. реальная чувствительность такого детектора в два раза ниже максимально Возможнои.
В случае применения двухплечого детектора этого типа (один рабоч1ий и один сравпитель15 ный элемент) его чувствительность также ниже максимально возможной в два раза.
Целью изобретения является повышение чувствительности детектирующего устройст!ва по теплопроводпости до ее теоретическо го зна20 чения.
Отличительная особенность предложенного устрой ства, заключается в том, что рабоч1ий чувствительный элемент детектора (или рабочие !увст вительпые элементы, соединенные по25 следонатЕльнО, если Их НескОЛькО) ПОдКЛЮчен (подключены) непосредственно к источнику питания — стабилизатору тока, а сравнительный чувствительный элемент (или сра1внительные элементы) подключен (подключены) к
30 другому источнику питания — стабилизатору
393673 тока. Полезный сипнал, подаваемый на,вторичный прибор, снимается с двух любых однополярных клемм источников питания, а две другие клеммы соединены между собой.
На фиг. 1 показана принципиальная схема детектирующего ycTIpoHcTiBa по теплопроводности с двумя чувствительными элементами (д вухплечий детектор); на фи г. 2 — то же с четырьмя чувствительными элементами (четырежплечий детектор) .
Чу)вствительные элементы I, расположенные в рабочей камере 2, подключены к источнику стабилизированного тока,3. "1увствительные элементы 4, установленные в сравнительной камере 5, подключены к источнику стабилиз иро ванного то ка б. Одиополярные клеммы 7, 8 источников тока 8, б соединены между собой, а клеммы 9, 10 подключены «о вторичному прибору 11.
Детектирующее усгройст|во по тепло проводности работает следующим образом.
По чувствительным элементам 1 и 4, установленным Â рабочей 2 и сравнительной 5 камерах, протекают тони, создаваемые источни ками стабилизированного тока 3 и б. При р а1венстве Toa
При изменении теплопроводности газа, протекающего по рабочей камере 2, изменится со противление чувствительных элеменго в 1, а поскольку они питаются от источника стабилизированного тока 8, изменится падение напряжения на них. В этом случае возникает разность потенциалов между клеммами 9 и
10, которая, зарегистрируется вторичным прибором 11. Величина этой разности напряжения четыреыплечего детектора ра|вна:
U,„„= l,2 Я+ Л1 ) — 1,21 = 1,2ЬК (2)
Из выражения (2) следует, что выходной сигнал предложенного устройства детектиро BBkIIHkI IIo теплопроводиости, состоящего из двух рабочих и двух сравнительных чувствительных элементов, Jlpollopllиоиален 2AR, т. е. в два раза превышает ситиал известного устройства (см. формулу 1). Таким образом, чувствительность детектирующего устройства по вышаепся в два раза. Другим, преимуществом описанного устройства является возможность исключения всех дополнительных балластных
:и балансировочных резисторов, так как чувствительные элементы непосредственно подключаются к и сточнику тока. Балансировка же устройства, необходимая из-за неравеистEBB со)противлений чувствительных элементов, может осуществляться путем небольшого изменения тока одного из источников питания, что обусловит равенство напряжений а рабочих и сравнительных чу вствительиых элементах. Повышение же стоимости устройства за счет второго и сточника питания вполне оправдано значительным повышением его чувствительности.
При испытаниях описанного устройства в качестве детектора был использован двухплечий катарометр, включенный по известной мостовой схеме, на водороде в качестве газаносителя. По Н-бутану ои показал чувствительность 520 л в лил/ мг при токе через каждый филамент б0 .яа. Когда чувствительные элементы были подключены к двум стабилизаторам тока (по схеме на фиг. 1), чувствительность детектора при прочих равных усло виях оказалась равной 1050 ив.AIR/лг.
Предмет изобретения
Детектирующее устройство по теплопроводности, содер?кащее корпус, рабочую и сравнительную, камеры с размещенными в них чувствительным и элементами, источник стабилизированного тока и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения чу вспвитель4О ности устройства, оно снабжено вторым источником стабилизированного тока, чувствительный элемент, расположенный в рабочей камере, подключен к одному источнику стаб илизированиого тока, чувствительный элемент, рас45 поло?кеииый в сра внительной камере,,подключен,к другому источнику стабилизирoiBаиного тока, причем исто ники стабилизированно го тока соединены между собой последовательно, встречно и подключены ко входу регистратоSO pa.
,393673
Составитель Л. Жаркова
Техред E. Борисова
Корректоры: Л. Чуркина и Е. Хмелева
Редактор Т, Орловская
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3443/5 Изд. № 917 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4!5