Устройство для анализа газов и паров Советский патент 1983 года по МПК G01N25/32 

Изобретение относится к аналитической технике, конкретно к газоанал тическим приборам и может быть использовано для анализа горючих веществ в воздухе и в инертной среде. Известен детектор для газовойхро матографии, содержащий нагревательный элемент с нанесенным на нем слое катализатора горения анализируемого вещества, являющийся одним из плеч измерительного моста, подключенного к источнику питания. В основу работы детектора положено измерение теплоты горения анализируемого вещества на поверхности катализатора. Температур катализатора измеряется термометром сопротивления, являющимся одновремен но нагревательным элементом 1. Недостатке известного детектора является относительно низкая его чувствительность. Наиболее к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для анализа газов и паров, содержаще корпус со штуцерами для подвода анал зируемого газа и окислителя, источни питания,, нагреватель с катализатором горения, включенный в цепь источника питания и помещенный в корпусе, пиро электрический датчик, подключенный к усилителю тока. В известном устрой стве катализатор горения нанесен на поверхность пироэлектрического датчика С23. Недостатком известного устройства принятого за прототип является OTHO-V сительно низкая его чувствительность Это обусловлено,тем, что коэффициент преобразования пироэлектрического, датчика зависит от температуры, причем кривая этой зависимости имеет явяо выраженный максимум, который различен-для разных материалов. Так, например, для поликристаллического титаната бария максимальное значение коэффициента преобразования обеспечи вается при температуре 90°С. Оптимальное же значение температуры каталитической реакции различно для разных веществ. Кроме того, известные пироэлектрические материалы могут существенно изменять свои свойства под воздействием анализируемых веществ и продуктов их сгорания. I Цель изобретения - повышение чувс вительности устройства. Указанная цель обеспечивается тем что в устройство для анализа газов и паров, содержащее корпус со штуцерами для подвода анализируемого газа и окислителя, источник питания, Магрейатель с катализатором горения, включенный в цепь источника питания и помещенный в корпус, пироэлектрический датчик, подключенный к усилителю тока введены термостат, в котором установлен пироэлектрический датчик, и дополнительный проволочный нагреватель, намотанный на пироэлектрический датчик и включенный в цепь источника питания параллельно нагревателю катализатора, причем источник питания выполнен в виде источника стабилизированного тока. Благодаря тому, что пироэлектрический датчик поддерживается при оптимальной температуре, отвечающей максимальному значению коэффициента преобразования, и не контактирует с анализируемым .веществом и продуктами его сгорания, обеспечивается повышение чувствительности предлагаемого устройства. На чертеже схематически изображена конструкция предлагаемого устройства. На чертеже изображен источник стабилизированного тока 1, нагрузкой которого являются параллельно включенные проволочные нагреватели 2 и 3. На нагреватель 2 нанесен катализатор горения 4.Нагреватель 3 намотан на пироэлектрический датчик 5 с двумя электордами 6 и 7. Электрод б заземлен , а электрод 7 подключен к усилителю сигнала 8, выход усилителя подключен к индикатору 9. Пироэлектрический датчик 5 с проволочным нагревателем 3 р-азмещен в термостате-10. Нагреватель 2 с катализатором 4 размещены в корпусе 11 со штуцерами для входа анализируемого газа 12, реагентного газа 13 и выхода газа 14. Работу устройства в динамике можно описать следующим образом. Анализируемый газ подают в штуцер 12, а реагентный - в штуцер 13 (если в анализируемом газе имеется окислитель , например воздух, то штуцер для входа реагентного газа заглушают М. При отсутствии определяемого компонента устанавливают величину тока через нагреватель 2, соответствуюрдий. температуре каталитического горения определяемого компонента. В термостате 10 устанавливают температуру, соответствующую максимальному значению пирокоэффициента {коэффициенту преобразования выбранного пироэлектрического датчика). После прогрева пироэлектрического датчика, т.е. установления постоянной температуры,величина выходного сигнала равна нулю и соответствует показанию индикатора 9. Если в анализируемом газе появится определяемый горючий компонент, то за счет его горения на поверхности катализатора изменится сопротивление нагревателя 2, что в .свою очередь вызывает перераспределение токов в нагревателях 2 и 3. Изменение тока в нагревателе 3 вызывает дополнительный нагрев пироэлектрика или изменение его температуры, так как пироэлектри31061023

ческий датчик 8 образует сигнал, п хэ-Пороговое значение чувствительности

порциональный скорости изменения тем-бьшо не хуже 4,7-10 рб.%. пературы, то на его электроде 7 по- Необходимо отметить, что в npexpiaявится заряд, пропорциональный скоро-гаемом устройстве можно анализировать

сти изменения тетипературы. Этот сиг-примеси окислителя в инертном газе,

нал с помощью усилителя 8 регистри- 5например азоте. В этом случае в штуруется индикатором 9.цер для подачи -окислителя подгиот

Описанное устройство было изготов-горючий компонент, например водород..

лено в макете и испытано, В качествеЧувствительность устройства останется

нагревателя с катализатором использо-прежней, так как сигнал снова будет вался серийно выпускаемый заводом Ю формироваться за счет горения на

Хроматограф элемент Скочинского. Вкатализаторе, качестве стабилизированного источника

тока был использован автомобильный Описанное устройство найдет широаккумулятор. Пироэлектрический дат-кое применение для селективного аначик из титана бария термостатировался 5лиза горючих компонентов в воздухе с помощью термостата У-10 при темпе-и инертных газах, а также для ыирокоратуре . Сигнал пироэлектрическоего применения для санитарного конго датчика усиливается с помощью йэ троля загазованности воздуха токсичмерителя малых токов ИМТ-05 и за- ;: ными горючими компонентами, что являгписывался на самописке КСП4. Проводилется важнейшей частью комплексной ся анализ окиси углерода в воздухе. проблемы охраны окружающей среды.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ГАЗОВ И ПАРОВ, содержсццее корпус со штуцерами для подвода анализируемого газа и окислителя, источник питания, нагреватель с катализатором горения, включённый в цепь источника питания и по.мещенный в корпус, (пироэлектрический датчик, подключенный к усилителю тока, отлич-ающееся тем, что, с целью повышения чувтствительностй, в него введены термостат, в котором установлен пироэлектричес сий датчик, и дополнительный проволочный нагреватель, намотанный на пироэлектрический датчик и включенный в цепь источник питания параллельно нагревателю ка- тализатора, причем источник питания; выполнен в виде источника стабилизит (Л рованного тока. Ю ОР