Аэрогидродинамический анализатор состава

Аэрогидродинамический анализатор состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстнмеских

Республик. ()l) б10004 (6Ц Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 25л175(21) 2192250/18-25 с присоединением заявки Ю

{23) Приоритет (43) Опубликовано 050678, Бюллетень J4 21

2 (51) М. Кл. а, 01 и 11/00

Государственный комитет

Соаета Мннкстроа СССР оо делам кэобретенкй

k открыткк (53) УДК 543,272 (088.8) (45} Дата опубликования описания 100578 (72) вторй изобретения

З.Н. Теплюх, Е.П, Пистун, В,Г. Кадук, А.А. Кравченко, A.ß. Ровенский и Р.М. Довганик (7l) Заявитель (54) АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ АНАЛИЗАТОР СОСТАВА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к дроссельным анализаторам состава гидродинамического принципа действия.

Оно может быть применено для анализа состава бинарных газовых или жидких сред как в научных исследованиях, так и в системах контроля различных технологических процессов.

Известен анализатор бинарных газо 10 вых смесей аэрогидродинамического принципа действия, содержащий четыре дросселя, соединенных в схему пнецматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста(1 . Известный газоанализатор ввиду низкой чувствительности и точности измерения, а также большой постоянной времени измерения не нашел практического применения. ЯО

Известен также дроссельный газоанализатор, содержащий пять. турбулентных дросселей, соединенных совместно с пог лотительной кюветой в схему пневматического моста с измерительным дифма- 25 нометром в выходной диагонали моста, а также со стабилизатором давления, установленным на линии подачи анализируемого газа в схему моста(2 . Этот гаэоаналиэатор также .отличается низкой ЗО чувствительностью и точностью измерения и очень большой постоянной времени измерения.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является аэрогидродинамический анализатор состава газовой смеси, содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, соединенных в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста, причем ламинарные сопротивления; выполнены в виде единичных капиллярных трубок(Э) .

Этот аэрогидродинамический анализатор состава имеет более высокую чувствительность определения состава газовых смесей, однако и его точность и чувствительность недостаточны для применения в системах газового анализа. Невысокие точность и чувствительность измерения объясняются наличием большой турбулентной составляющей движения газа в ламинарных дросселях и влиянием неинформативных параметров на результат измерения, в частнос|и, через турбулентную составляющую. Кроме того, малая проходимость в них ламинарного потока также обуславливает низкую чувствительность применя610004 емых в схеме анализатора ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления. Наконец, известный анализатор характеризуется большой инерционностью измерения. 5

Цель и э обре тени я — повышение точности и чувствительности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в аэрогидродинамическом анализаторе состава, содержащем комбинирован-10 ный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, каждое ламинарное сопротивление разделе о не менее чем на два параллельно расположенных капилляра с общим входом и выходом, Предложенный аэрогидродинамический анализатор состава позволяет существенно повысить точность и чувствительность измерения эа счет уменьшения турбулентной составляющей в ламинарных дросселях, и, соответственно, уменьшения влияния неинформативных параметров через эту составляющую на результат измерения, за счет повышения устойчивости ламинарного потока в ламинарных дросселях; а также за счет повышения чувстви-,. тельности ламинарно- турбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления, составляющих пневматичес- 30 кую измерительную схему, в результате одновременного обеспечения оптимальных режимов течения исследуемой среды через ламинарные и турбулентные дроссели. 35

На чертеже показана принципиальная схема предложенного анализатора.

Аэрогидродинамический анализатор состава содержит два турбулентных дросселя 1 и 2 и два ламинарных дрос- 40 селя 3 и 4, соединенных в схему моста с перекрестным включением турбулентных и ламинарных дросселей; измерительный дифманометр 5, подключенный к выходной диагонали моста, а также регуляторы абсолютного, авления: регулятор б, установленный на линии подачи анализируемой среды в схему моста, и регулятор 7, установленный на линии выхода анализируемой среды из моста. Ламинарные дроссели 3 и 4 моста выполнены в виде пакетов не менее чем двух параллельно расположенных капилляров с общим входом и выходом.

Все элементы анализатора помещены в термостат 8.

Анализируемая среда под давлением непрерывно проходит через регулятор 6 абсолютного давления, дроссели 1, 4 и

3, 2 и далее через регулятор 7 а6солютного давления. При помощи регуля- 60 торов 6 и 7 поддерживается постоянньтл давление питания как на входе так и на выходе мостовой схемы. Термостат 8 обеспечивает постоянную температуру всех элементов анализатора а также анализируемой среды.

C изменением состава анализируемой среды изменяются ее физические характеристики, например вязкость, плотность и т.д., что вызывает изменение аэрогидродинамических сопротивлений дросселей моста и, как следствие, изменение выходного сигнала моста, регистрируемое измерительным дифманометром 5, Таким образом, каждому определенному составу анализируемой смеси соответствует определенное значение выходного сигнала дроссельной мостовой схемы.

Если выбрать проходные сечения дросселей из условия обеспечения необходимой инерционности измерения, то при выполнении ламинарных дросселей в виде пакетов конечного числа параллельно расположенных капилляров с общим входом и выходом с той же суммарной площадью проходного сечения ламинарного дросселя можно не только обеспечить нормальную работу анализатора, но и существенно повысить точность и чувствительность измерения за счет уменьшения турбулентной составляющей в ламинарных дросселях, повышения уcòîé÷èâoñòè ламинарного и турбулентного потоков соответственно в ламинарном и турбулентном дросселях, а также повысить чувствительность ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления, составляющих мостовую схему.

Формула изобретения

Аэрогидродинамический анализатор состава, содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, каждое ламинарное сопротивление разделено не менее чем на два параллельно расположенных капилляра с общим входом и выходом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Залманэон Л.А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. M., 1973, с. 122-134.

Авторское свидетельство СССР

Р 200300, м.кл. g 01 И 11/00, 1966.

3. Перевезенцев Н.Г., Архипов Г,Г, Капиллярно-диафрагменный газоанализатор. Сб. Работы по технологии неорганических веществ и автоматическому контролю, Труды УНИХИМ, вып.7, Л., 1958.

610004 в!

Составитель В. Екаев

Редактор Т, Орловская ТехредМ. Борисова Корректор Н. Тулина

Заказ 2999/32 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4