Устройство контроля концентраций компонентов смеси горючих газов

Устройство контроля концентраций компонентов смеси горючих газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиик

Социалистиивсиик

Республик

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22 (5l)M. Кл.

G 01 N 27/16

Веудауетюеииб квиктет

СССР

II0 делаи изо4рвтенкМ н открытнй (53) УДК 543 274 (088. 8) Дата опубликования описания 15.06.82 (72) Авторы изобретения

О. В.Адылшин и l0.А,Арутюнов

Андижанское специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения "Союзнефтеавтоматика"., б (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ l(OMflOHEHTOB

СМЕСИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быты использовано при разработке анализа- торов концентраций компонентов смесей горючих газов с воздухом.

Известны устройства для газового . анализа, использующие в качестве чувствительных элементов термокаталитические датчики.

Общим недостатком этих устройств

1О является трудоемкость анализа компонентов состава смесей газов вследствие интегральной чувствительности термокаталитических датчиков ко всем горючим газам. Кроме того, SS эти устройства характеризуются низ-кой точностью анализа суммарных концентраций при контроле смесей вследствие различия теплового эффекта сгорания, диффузионных и тепловых свойств, различной активности. катализатора к индивидуальным газам и др.

Известен газоанализатор, содержащий запоминающее устройство, термокаталитический датчик, подключенный к измерительной схеме через ключ, устройство вычитания сигналов, входы которого подключены к измерительной схеме и запоминающему устройству, генератор, выход которого подключен к входам управления ключа и запоминающего устройства, устройство дифференцирования логарифма сигнала, вход которого подключен к измерительной схеме (1).

Однако этот газоанализатор не обладает достаточной чувствительностью к компонентам многокомпонентных

3 смесеи.

Наиболее близким к изобретению является устройство контроля концентраций компонентов смеси горючих газов,: содержащее размещенные в реакционных камерах термокаталитические чувствительные элементы, включенные в измерительные схемы через импульсные регуляторы режимов рабо3 935772

10

1S

1- = CanSt, S

43

5S ты, вычислительное устройство, связанное с измерительной схемой (2).

Однако это устройство также не обладает высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности измерений °

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем размещенные в реакционных камерах термокаталитические чувствительные элементы, включенные в измерительные схемы через импульсные регуляторы режимов работы, вычислительное устройство, связанное с измерительной схемой, реакционные камеры имеют различные объемы, а отношения площади сечения ,к длине у реакционных камер равны, т.е. где S - -площади сечения реакционных камер, L - -длины реакционных камеры.

На чертеже приведен один иэ возможных вариантов устройства.

Два идентичных термокаталитических элемента 1 и 2 размещены на дне реакционных камер. 3 и 4 соответственно, размеры которых удовлетворяют соотношению где $, S< - площади поперечного .се" чения камер 3 и 44

Ь1, Е - длины камер 3 и 4, Температура элементов 1 и 2 поддерживается постоянной путем регулирования напряжения питания мостов, состоящих:из термокаталитических элементов 1 и 2 и резисторов 5-10, с помощью усилителей 11 и 12 обратной связи, выходы которых подключены к мостам,. содержащим термокаталити- ческие элементы 1 и 2, а диагонали мостов подключены к входам усилителей 1 1 и 12 таким образом, что образуются две замкнутые системы авторегулирования температуры элементов

1и2.

Крючи 13 и 14, управляемые генератором 15, подключены так, что при их срабатывании импульсом генератора происходит замыкание резисторов 7 и

8. Генератор .:15 с ключами 13 и 14 . и усилители 11 и 12, являясь импульсными регуляторами режимов работы, образуют две цепи импульсного pery- лирования температуры чувствительных элементов, К выходам усилителей 11 и

12 подключена измерительная схема

16, к выходу которой подключено вычислительное устройство 17, вход запуска которого подключен к выходу генератора.

Работой устройства управляет гене" ратор 15, импульсом которого замыкаются ключи 13 и 14 и останавливается рычислительное устройство. При замыканин резисторов 7 и 8 происходит охлаждение термокаталитических элементов 1 и 2, прекращение термоката-„ литической реакции на их поверхности и заполнение анализируемыми компонентами горючих газов камер 3 и 4 за счет охлаждения газа и естественной диффузии. Через время, достаточное для достижения равенства концентраций в реакционной камере и окружающей среде, сигналом генератора происходит размыкание ключей 13 и 14 и ю включение вычислительного устройства. Это приводит к импульсному увеличению температуры чувствительных элементов 1 и 2. Измерительным прибором фиксируется разность сигналов от термокаталитических элементов, а вычислительным устройством анализируется разность сигналов переходного процесса в камере 3 и 4. Величины резисторов 5-10 выбирается такими, чтобы при отсутствии анализируемого газа и его присутствии в установившемся режиме сигналы с мостов с чувствительными элементами

1 и 2 равны.

Размеры реакционных камер удовлетворяют соотношениям

$1 S2

Г„ где S S - площадь сечения первой у Я и второй реакционных камер, L ; L " длины первой и второй реакционных камер.

Решая с помощью вычислительного устройства задачу по зависимости от времени разности выходных сиг налов от термокаталитических элементов

1 и 2, определяется концентрация компонентов анализируемого газа;

В предлагаемом устройстве особен" но эффективно применять идентичные элементы с равными температурными режимами для получения одинаковой

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

5 1. Тхоржевский В.R. Автоматический анализ газов и жидкостей на химических предприятиях. M., "Химия", 1978, с. 76 °

2. Авторское свидетельство СССР зв по заявке И 2705427/18-25, кл. С 01 Х 27/16, 02.01.79 (прототип) .: формула изобретения

Устройство контроля концентрации компонентов смеси горючих газов, -содержащее размещенные в реакционВНИИПИ Заказ 4197/43 Тираж 887 Подписное

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

935772 6 их чувствительности к различным ана- ных камерах термокаталитические чув- лизируемым газам. ствительные элементы, включенные в

Устройство может быть применено измерительные схемы через импульспри разработке приборов контроля ные регуляторы режимов работы, выстепени взрывоопасности смесей газов, числительное устройство, связанное газовом каротаже скважин, контроле,с измерительной схемой, о т л ипопутных нефтяных газов, оперативно- ч а ю щ е е с я тем„ что, с целью

ro контроля паров нефтепродуктов. повышения точности измерений, реПрименение устройства, например, акционные камеры имеют различные обьв газовом каротаже скважин в про- 10 емы, а отношения площади сечения цессе бурения эа счет повышения точ- к длине у реакционных камер равны. ности и сокращения времени анализа может способствовать. повышению технико-экономических. показателей на

103 и более.