ГАЗОАНАЛИЗАТОР ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА Российский патент 2003 года по МПК G01N27/00 

Изобретение относится к измерительной технике - устройству газоанализаторов. Может быть использовано для количественного определения содержания хлористого водорода в окружающем воздухе.

Известен анализатор французской фирмы "ANALYSE DETECTION SECURITE" /Л1/.

Известны высокочувствительные мониторы для вредных газов японской фирмы "RUKEN KEUKU" модель FP-250 и немецкой фирмы "DRAGER WERK AG" для определения в том числе и хлористого водорода, которые работают методом фотометрии с бумажной детектирующей лентой либо оптоэлектронным детектором /Л2/, /Л3/.

Известны газодетекторные трубки японской фирмы "KITAGAWA" /Л4/, определение газа в которых основано на изменении окраски слоя сорбента под действием определяемого газа, прокачиваемого через газодетекторную трубку с помощью микронасоса.

Основной недостаток - однократность использования газодетекторной трубки либо участка детектирующей бумажной ленты. Ограниченный диапазон температур окружающей среды, когда возможно проведение измерений.

Известен также анализатор японской фирмы "RUKEN КЕUКU" /Л2/ типа ЕС-565, содержащий побудитель расхода, дроссель, электрохимический элемент на определяемый газ, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор, сигнальную лампу и звуковой зуммер.

Недостаток - ограниченный диапазон температуры окружающей среды (0+40^oС) и относительной влажности (30-90%), зависимость от наличия газообразного хлора в окружающей среде.

Известно также устройство для непрерывного контроля и измерения концентрации хлора, в котором использовано устройство реагирования хлора, полученного в результате сжигания, с медью или окисью меди, устройство фотодетектирования и устройство сравнения интенсивности получаемого света до разложения и после, затем устройство расчета по колибровочным характеристикам определяет содержание хлора /Л5/.

В качестве прототипа принимаем газоанализатор типа ЕС-565 /Л2/.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является повышение стабильности определения анализатора и независимости от наличия мешающих компонентов в окружающем воздухе.

Указанная цель достигается тем, что дополнительно введены устройство разложения хлористого водорода в газообразный хлор, первый сенсор газообразного хлора в исходном воздушном потоке, второй сенсор газообразного хлора, полученного в устройстве разложения, устройство обработки результатов определения сенсоров хлора и перерасчета разности определений содержаний хлора в содержание хлористого водорода в окружающем воздухе, первый и второй фильтры для очистки от хлора прокачиваемой воздушной смеси и обеспечения длительной работы микронасоса.

Определение хлористого водорода производится косвенным путем через концентрацию хлора, который образуют в результате реакции взаимодействия газообразного хлористого водорода со специальным реагентом, предварительно пропустив газовую смесь через дополнительный детектор хлора для определения концентрации свободного хлора и исключения его влияния на показания анализатора.

Пневматическая цепь и электрическая цепь устройства приведены на чертеже.

1 - первый тройник для ввода окружающего воздуха и разделения потоков,
2 - первый сенсор газообразного хлора,
3 - устройство разложения окружающего воздуха, содержащего хлористый водород,
4 - второй сенсор газообразного хлора,
5 - первый фильтр для очистки окружающего воздуха,
6 - первый дроссель для регулирования расхода,
7 - первый индикатор расхода воздуха,
8 - второй фильтр очистки воздуха,
9 - второй тройник для сбора потоков,
10 - второй дроссель для регулирования расхода,
11 - второй индикатор расхода,
12 - микронасос для протяжки потоков,
13 - блок обработки информации,
14 - аналого-цифровой преобразователь,
15 - цифровая индикация содержания,
16 - световая сигнализация предельного содержания двухпороговая,
17 - релейный элемент,
18 - звуковой зуммер.

Работа газоанализатора хлористого водорода: через первый тройник 1 засасывается окружающий воздух, раздваивается поток и направляется в первый сенсор газообразного хлора 2 и в устройство разложения 3 окружающего воздуха с целью селекции хлористого водорода и преобразования его в газообразный хлор.

Далее полученный газообразный хлор подается во второй сенсор 4 газообразного хлора. На выходе каждого из сенсоров 3 и 4 появляется сигнал, пропорциональный содержанию газообразного хлора.

Воздушные потоки, прошедшие через сенсоры газообразного хлора, через первый фильтр 5 и первый дроссель 6, первый индикатор расхода 7 и второй фильтр 8, далее через второй собирающий тройник 9, второй дроссель, второй индикатор 11, микронасос 12, сбрасываются в окружающую среду. Чистка фильтрами 5 и 8 необходима для очищения смеси от хлора для обеспечения длительной работы насоса 12.

Наличие дросселей 6 и 10 необходимо для выравнивания потоков окружающего воздуха, проходящих через каждый сенсор хлора 2 и 4.

Электрические сигналы с сенсоров датчиков хлора 2 и 4, пропорциональные измеренным количествам хлора, поступают на устройство обработки информации 13, где вычитаются, сравниваются, преобразуются и направляются по первой цепи через цифроаналоговый преобразователь 14 на цифровой индикатор 15 наличия хлористого водорода в окружающем воздухе, по второй цепи на световую сигнализацию предельных значений 16 двух уровней наличия хлористого водорода в окружающем воздухе, по третьей цепи на релейный элемент 17 для включения звукового зуммера 18 и/или регулирования.

Предлагаемое устройство отвечает условиям патентоспособности изобретения, так как является новым по конструкции, использовано устройство разложения; имеет изобретательский уровень, так как обеспечивает повышение точности измерения содержания хлористого водорода за счет использования двух сенсоров газообразного хлора, показания которых меньше зависят от содержания влаги в окружающей среде; является промышленно применимым, так как может быть широко применимо для качественного контроля наличия хлористого водорода в окружающем воздухе в металлургии, галургии, водоподготовке и др.

Литература
1. Каталог фирмы "ANALYSE DETECTION SECURITЕ".

2. Каталог фирмы "RUKEN КЕUКU".

3. Патент фирмы 3902402, G 01 N 31/12, опубл. 13.06.90.

4. Каталог фирмы "KITAGAWA".

5. Заявка ФРГ 09 3604032, G 01 N 31/12, опубл. 13.08.87.

Изобретение относится к измерительной технике, к определению состава газовых смесей. Используется для контроля атмосферы цехов производства и окружающей среды. Сущность: газоанализатор содержит микронасос, первый и второй дроссели для регулирования расхода воздуха, первый и второй фильтры, первый и второй индикаторы расхода воздуха, первый и второй тройники, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор, световую двухуровневую сигнализацию, релейный элемент, введены первый и второй датчики газообразного хлора, причем первый датчик измеряет газообразный хлор в окружающем воздухе, а второй датчик измеряет газообразный хлор, полученный в дополнительно введенном устройстве разложения, для получения хлора из смеси воздуха и хлористого водорода в составе окружающей среды потоки дросселируют, очищают и фильтруют, сигналы с первого и второго датчиков хлора вычитает, сравнивает и преобразует блок обработки информации в содержание хлористого водорода в окружающей среде, которое индицирует через аналого-цифровой преобразователь цифровой индикатор, а также сигнальные лампы превышения нижнего и верхнего предела, звуковой зуммер через релейный элемент. Технический результат изобретения - повышение стабильности и обеспечение независимости от наличия мешающих компонентов в окружающем воздухе. 1 ил.

Газоанализатор хлористого водорода, содержащий микронасос, первый дроссель для регулирования расхода воздуха, первый фильтр для очистки потока воздуха, первый индикатор расхода воздуха, первый тройник для разделения потока воздуха, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор, световую двухуровневую сигнализацию, релейный элемент, звуковой зуммер, отличающийся тем, что введены первый и второй сенсоры газообразного хлора, причем первый сенсор измеряет газообразный хлор в окружающем воздухе, а второй сенсор измеряет газообразный хлор, полученный в введенном устройстве разложения для генерации хлора из смеси воздуха и хлористого водорода в составе окружающей среды, установлен второй тройник, установлен второй дроссель для регулирования расхода потока, установлен второй фильтр для очистки потока воздуха, блок обработки информации сигналы с первого и второго сенсоров хлора вычитает, сравнивает и преобразует в напряжение, пропорциональное содержанию хлористого водорода в окружающей среде, которое индицирует через аналого-цифровой преобразователь цифровой индикатор, а также сигнальные лампы превышения нижнего и верхнего предела содержания хлористого водорода, звуковой зуммер через релейный элемент.