Газоанализатор Советский патент 1983 года по МПК G01N27/18 

А

оооооооооо

7y777 7j / 7y7/ / /7j 7/7777/y//7/. V

- zzzr;

/

i

ШШ Ш1 Illli

fy///jfy//////// /y777/////j j /y/.

IP ОООООООООО I

п

5

f Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к магн тно-теплопроводпостному газово му анализу на кислород (в его основу положен связанный с парамагнезит кислорода эффект уменьшения теплопроводности кислорода в магнитном по ле) , и может найти преимущественное применение в технике вакуумных изме рений. Известен газоанализатор, содержащий расположенные в корпусе термочу етвительные элементы (ТЭ) в виде сим метрично включенных в измерительный мост переменного тока термосопротивлений, одно из которых помещается в пульсирующее магнитное поле низкой частоты. При этом второе термосопротивление служит для улучшения стабил ности газоанализатора. Анализ производится при давлениях 0,01-10 торр (13-1300 Па). Исполь зуются магнитные поля 50 Э. Обычно в качестве термосопротивлений служат натянутые вдоль осей измерительных камер платиновые проволоки ф 30 мкм, которые подогреваются токо измерительного моста до температуры порядка 100°С. Вызываемые магнитым полем пульсации теплопроводности ки лородной газовой смеси приводят к пульсациям активного термосопротивления. Возниканядие при этом пульсации напряхсения в измерительной диагонали моста усиливаются избирательным усилителем. Указанная конструкция датчика обеспечивает виброустойчивость ТЭ в магнитном полеС Однако существенным недостатком газоанализатора является наличие большого температурного скачка глвжду термосопротивлением и находящимся при низком давлении газом. Это приводит к сильному уменьшению градиента температуры в газе и, в результате, к ухудшению пороговой .чувствительности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газоанализатор, основанный на изменении теплопроводности кислорода в магнитном поле, содержащий датчик, состоящий из помещенной в . соленоид измерительной камеры с пло ким термочувствительным элементом и виброустойчивш- в магнитном поле нагревателем, источник тока, подключенный к нагревателю, источник пульсирующего тока низкой частоты, подключенный к соленоиду, измерительный усилитель низкой частотыС2 Недостатки известного газоанализатора заключаются в том, что термо чувствительные элементы, выполненные в виде металлических термосопро тивлений, имеют низкий коэффициент пребразования и для их подогрева необходимо использовать хорошо стабилизированный и высокоизбирательньай усилитель. Для компенсации дрейфа нуля необходимо иметь вторутэ измерительную камеру, находящуюся вне; магнитного поля, в процессе измереНИИ возникает необходимость постоянно балансировать мост. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в газоанализаторе, основанном на изменении теплопроводности кислорода в магнитном поле, содержащем датчик, состоящий из помещенной в соленоид, измерительной камеры с плоским термочувствительным элементом и виброустойчивым в магнитном поле нагревателем, истоФ ник тока, подключённый к нагревателю, источник пульсирующего тока низкой частоты, установленный с зазором к нагревателю термочувствительный элемент расположен на поверхности плоского теплоотводящего элемента, размещенного на стенке измерительной камеры. При этом термочувствительный элемент может быть выполнен в виде пироэлектрического преобразователя (ПЭП) толщиной не более 0,5 глм, а нагреватель - в виде параллельной термочувствительному элементу пластинки с расположенной на ней обмоткой подогрева. На чертеже изображена схема газоанализатора, основанного на изме-; нении теплопроводности кислорода в : магнитном поле. В соленоид 1 помещена измерительная камера 2 с расположенными в ней виброустойчивым в магнитном поле нагревателем 3,плоским термочувствительным элементом 4. элемент 4 установлен с зазором к нагревателю 3 и расположен .на поверхности плоского теплопроводящего элемента 5 размещенного на стенке измерительной камеры 2. Соленоид подключен к источнику б пульсирующего тока низкой (модулирующей) часто ты, нагреватель 3 подключен к источнику 7 тока, а-теплочувствительный элемент подключен к измерительному устройству, выполненному в виде измерительного усилителя 8 низкой частоты, через нагрузочное сопротивление 9, которое служит согласующим элементом,, Термочувствительный элемент выполнен в виде пироэлектрического преобразователя, который одной своей поверхностью полностью лежит на теплоотводящем элементе, установленном на стенке измерительной камеры, причем толщина пироэлектрического преобразователя и период модуляции Т выбраны так, что достигнуто прибли