Тепловой датчик состава газов

Тепловой датчик состава газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Йоветскнх

Социалистических

Реслублнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09,02.76 (21) 2324196/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М. Кл.а

G 01N 1/22//

G 01N 25/18

Государственный комнто

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 543.272.71..08(088.8) (72) Авторы изоретения

В. Ф. Луценко, М. Ю. Марченко, Н. М. Рудный и Л. П. Осиюк

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ДАТЧИК СОСТАВА ГАЗОВ

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к устройствам для определения химического состава газовых смесей, основанным на тепловых методах анализа, и может быть исполь- 5 зовано, в частности, для конструктирования быстродействующих термокондуктометрических газоанализаторов.

Известно устройство для определения состава газов тепловым методом (1). 10

Недостатком устройства являются низкие быстродействие и точность.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является тепловой датчик состава газов, содержащий систему газо- 1б подвода и корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком, в котором выполнены вертикальные камеры с чувствительными элементами (2). Газоподводящие коммуникации этого устройства выполнены в 20 виде параллельных каналов, между которыми распределяется поток анализируемого газа, а термочувствительный элемент помещен в цилиндрическую камеру, расположенную перпендикулярно к этим каналам и примыкающую к ним, причем, отверстия соединяющие каналы с камерой, находятся в местах касания их боковых поверхностей.

Недостатком описанного устройства являются принудительное движение анализируе- ЗО мого газа непосредственно в камере, в которой расположен термочувствительный элемент, у стенки камеры, что создает возможность появления нежелательного термоанемометрического эффекта; наличие инерционности за счет диффузии анализируемого газа вдоль камеры с термочувствительным элементом и примыкающих к ней каналов; необходимость точного сочленения взаимно перпендикулярных цилиндров (камеры и газоподводящих коммуникаций), что усложняет изготовление ячейки.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия датчика.

Указанная цель достигается тем, что в датчике содержащем корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком, в котором выполнены вертикальные камеры с чувствительными элементами, система газоподвода образована полостью, выполненной в виде выточки, проходящей по линии разъема цилиндрического блока и корпуса, а камеры расположены по отношению к выточке с зазором, равным толщине диффузионного барьера, установленного между каждой из рабочих камер и выточкой.

На фиг. 1 схематично изображен один из вариантов предлагаемого датчика; на фиг.

2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — дру645054

1:

Риг. у Ф

Б Б

Составитель В. Екаев

Редактор Н. Коляда

Техред С. Антипенко

Корректоры: Л. Котова и Т. Добровольская

Заказ 2707712

Изд. № 132 Тираж 1089

Подписное

НПО

Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

9 Рг, 2

Типография, пр. Сапунова, 2 гой вариант датчика; на фиг. 4 — разрез

Б — Б на фиг. 3.

Корпус 1 содержит цилиндрический блок

2, в котором выполнены сравнительные 3 и рабочие 4 камеры с чувствительными элементами 5. Система газопровода образована выточкой 6, проходящей по линии разьема цилиндрического блока и корпуса, и которая сообщается с рабочими камерами через диффузионный барьер, выполненный в виде системы 7 каналов (фиг, 1) или же в виде окна 8 (фиг. 3), в котором установлен пористый материал 9, например металлокерамика. Рабочие камеры 4 расположены по отношению к выточке 6 с зазором, равным толщине диффузионного барьера. Величина зазора различна в каждом из вариантов выполнения датчика так как диффузионный заход начинает осуществляться при различной толщине барьера в зависимости от вида его выполнения (система параллельных каналов, пористая вставка и пр.). Подвод и отвод анализируемой газовой смеси в датчик осуществляется через штуцеры 10 и 11.

Камеры 3 доступа к анализируемой газовой смеси не имеют.

Работает датчик следующим образом, Анализируемая газовая смесь поступает в датчик через штуцер 10, проходит по замкнутой выточке 6 и через систему 7 или же через пористый материал 9, расположенный в окне 8, диффундирует в камеры 4, в которых установлены термочувствительные элементы 5, вызывая при этом изменение их теплового состояния, и выходит через штуцер 11. Измерительная мостовая схема, образованная чувствительными термоэлементами реагирует на изменение теплового состояния рабочих чувствительных термоэлементов и формирует выходной сигнал дат5 чика.

Предложенный датчик прост в изготовлении, в то же время характеризуется высоким быстродействием и его выходной сигнал не зависит от изменения расхода ана10 лизируемой газовой смеси. Испытания показали, что инерционность датчика вдвое меньше по сравнению с известными аналогами.

Формула изобретения

Тепловой датчик состава газов, содержащий систему газоподвода и корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком, в котором выполнены вертикальные камеры

20 с чувствительными элементами, отлич и ющи и с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, система газоподвода образована полостью, выполненной в виде выточки, проходящей по линии разьема цилиндрического блока и корпуса, а камеры расположены по отношению к выточке с зазором, равным толщине диффузионного барьера, установленного между каждой из рабочих камер и выточкой.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. В. П. Тхоржевский. Автоматический анализ химического состава газов. М., 1969, с. 48 — 64, 35 2. Патент Швейцарии № 524141, кл. G01N

25/18, опублик. 1969.