Детектор по теплопроводности Советский патент 1983 года по МПК G01N27/18 

Изобретение относится к аналити4ecKONty приборостроению и может быт использовано для преобразования изменения состава паровой или газовой смеси, проходящей через детектор, в электрический сигнал, пропорциональный ее теплопроводности. Известен детектор теплопроводности, содержащий чувствительные элементы в виде нитей (проволочных спиралей), например, из вольфрама и его сплавов, укрепленных с помощью держателей выводов на изоляцион ных втулках и размещенных в цилиндрических камерах, через которые в п токе газа-носителя протекают разделенные на хроматографической колонке компоненты анализируемого продук та. Этот детектор может быть диффузионного и полудиффузионного типа 1 . Недостатками такого детектора являются невысокая чувствительность и быстродействие,, относительно высокий уровень шумов, большое влияние на стабильность выходного сигнала изменений режимных параметров расхода, давления и температуры газа-носителя. Чувствите/ibHocTb и быс родействие у проточных детекторов возрастает в сравнении с диффузионными и полудиффузионныгли, однако возрастает и уровень шумов, вызванных нестабильностью режимных параме ров, что накладывает ограничения на порог, обнаружения. На выходной сиг нал диффузионных и полудиффузионных детекторов в значительно меньшей ме сказывается нестабильность расхода газа, однако эти детекторы имеют ср нительно низкую чувствительность и стродействие. Известно, что чувствительность де тектора тем выше, чем больше длина нитей (электрическое сопротивление) чувстви-ельных алементов, размещенных в цилиндрической камере, а быстродействие детектора тем больше, чем меньше объем камеры, что достижимо при уменьшении габаритов чувстг вительных элементов, следовательно, и длины их нитей, Наиболее близким к изобретению яв ляется детектор по теплопроводности содержащий корпус, в котором выполне на по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная мехсду входным и выходным штуцерами, .установленный по оси ячейки стержень со сквозным каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочунствительных элементов,помещенных в кольце вую камеру, Образованную стенками ячейки и держатель 2 , Недостатком этого детектора являются невозможнор7ь одновременного обеспечения высоких значений чувст-вительности и быстродействия и низких значений порога обнаружения. Цель изобретения - расширение диапазона детектируемых концентраций. Поставленная цель достигается тем, что в детекторе по теплопроводности, содержащем корпус, в котором выполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным и выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквозным каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочувствительных элементов, помещенных в кольцевую камеру, образованную стенками ячейки и держателя, на выходе сквозного канала помещен подвижный вдоль оси ячейки запорно-регулирующий клапан, а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки. На чертеже представлена схема детектора по теплопроводности. Детектор по теплопроводности содержит корпус 1, в котором выполнены рабочая и сравнительная проточные ячейки 2 и 3, расположенные между входными и выходными штуцерами 4. По оси каждой ячейки установлен стержень со сквозным каналйм 6 и перфорированныг и стенками 7, стержень является держателем термочувствительных элементов 8, помещенных в кольцевую камеру, образованную стенками ячейки и держателя. На выходе сквозного канала 6 помещен подвижный вдоль ось ячейки запорно-регулирующий клапан 9, а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки, В стенках 7 имеются отверстия 10 для сообщения сквозного канала с ячейкой. Ячейки соединены с выходными штуцерами с помощью каналов 11 в клапане 9. Устройство работает следующим образом,... При открытом запорно-регулирующем клапане газ-носитель (в обеих ячейках) проходит через сквозной канал на выход. При равенстве режимных параметров мостовая схема, в которую включены термочувствительные элементы, находится в равновесии, измерительный сигнал равен нулю. При подаче в измерительную (рабочую ячейку бинарной смеси газаносителя и анализируемого компонента к термочувствительным элементам, расположенным в проточных ячейках, меняется теплопроводность смеси, что приводит к изменению сопротивления термочувствительных элементов соответствующих плеч мостовой схемы. Сигнал рассогласования прямо пропорционален изменению теплопровод.чости амеси.

310625874

При помощи запорно-регулируювде-противление элементов 90 Ом каждого

го клапана можно управлять величи-показывает при сравнительных испытаной потока, направляющегося в ячей-ниях чувствительность в несколько

ку через сквозной канал 10 и перфо-раз выше, чем известный детектор

рированные стенки на прямой контактпо теплопроводности лабораторного

с термочувствительными элементами, хроматографа. Быстродействие детёки, таким образом, изменяют схему кон-тора менее 1с.

такта термочувствительных элементов Изобретение позволяет расширить

с потоком от диффузионной до прямо-диапазон измеряемых концентраций, что

точной.улучшает контроль технологических

Изготовленный детектор с четырех- процессов в нефтяной, химической

плечевой измерительной схемой (со-и других отраслях промышленности.

ДЕТЕКТОР ПО ТЕПЛОПЮВОДНОСТИ, содержащий корпус, в котором выполнена по крайней мере одна проточная ячейка, расположенная между входным и выходным штуцерами, установленный по оси ячейки стержень со сквозным каналом и перфорированными стенками, являющийся держателем термочувствительных элементов, помещенных в кольцевую камеру, образован- . ную стенками ячейкии держателя, отличающийся тем, что/ с целью расширения диапазона детектируемых концентраций , на,выходе сквозного канала помещен подвижный вдоль оси ячейки запорно-регулирующий клапан, а торец держателя, в котором находится выход сквозного канала, установлен с зазором к торцу ячейки, «g (Л -10