Электрический газоанализатор Советский патент 1957 года по МПК G01N25/30 

Известные методы и приборы для определения концентраций горючих газов в воздухе отличаются сложностью, неустойчивостью показаний, ненадежностью, поэтому они не получили широкого распространения.

Описываемый переносный электрический газоанализатор для определения горючих газов в воздухе может быть применен на предприятиях, связанных с получением и переработкой горючих газов и жидкостей, при геолого-разведочных работах, в газовом хозяйстве.

Действие описываемого газоанализатора основано на изменении теплового эффекта сгорания анализируемого компонента на платиновой нити, нагретой до соответствующей температуры; платиновая нить, помещенная в камере, в которую вводится анализируемый газ, включена в одно из плеч электрического моста сопротивления. Концентрация анализируемого компонента определяется по быстрому максимальному отклонению стрелки гальванометра, включенного в диагональ моста и фиксирующего дебаланс, возникающий в результате каталитического

сгорания анализируемого компонента на поверхности нити.

В отличие от известных газоанализаторов, основанных на таком же принципе, в описываемом приборе газ во время анализа не просасывается через камеру газоанализатора, а анализируется замкнутая в камере проба газа. Такой метод создает ряд конструктивных и эксплуатационных преимуществ: не требуется стабилизация скорости газового потока, продолжительность анализа сокращается до 1-2 сек., соответственно уменьшается расход энергии на питание и емкость источника питания. Отобранная в прибор проба газа может быть проанализирована спустя некоторое время после отбора, что имеет значение в некоторых случаях применения прибора.

Описываемая конструкция прибора позволяет определять микроконцентрации горючих газов в воздухе.

На чертеже изображена- газовая схема прибора.

Анализируемый газ через трехходовой кран / и всасывающий клапан 2, с номощью порщневого насоса 3, засасывается в камеру 4, в которой установлено тело 5 с развитой поверхностью и сравнительно малым объемом, имеющее, металлический контакт с блоком.

При опускании норшня вниз газ удаляется через выхлопной клапан 6. Трехходовые краны 7 и S при этом находятся в положении Б. Включается питание моста, плечами которого являются нагретые до соответствующей температуры: нить 9 в измерительной камере 10 и нить // в сравнительной камере 12. При этом возникает конвекционный ток чистого атмосферного воздуха через измерительную камеру 10 под действием тяги, создаваемой столбом нагретого газа в этой камере. После установления стационарного теплового режима, с помощью реохорда устанавливают гальванометр на нуль и переключают краны 7 и 5 в положение А. При этом через камеру 10 начинает протекать, под действием той же тяги, поток анализируемого газа. Так как объем камеры 4 в несколько раз превыщает объем камеры 10, то через короткое время воздух в камере 10 полностью замещается анализируемым газом. Когда отклонение гальванометра достигает максимального значения, производят отсчет.

С целью увеличения скорости охлаждения газа, поступающего через кран 8 в камеру 4, в последней устанавливается тело 5 с развитой поверхностью и малым объемом - червяк, имеющий металлический контакт с блоком.

Для уменьщения теплопередачи устанавливается экран 13 в форме трубки из нетеплопроводного материала.

Предмет изобретения

1. Электрический газоанализатор, действие которого основано на каталитическом сл игании исследуемого компонента, снабженный двумя накаливаемыми нитями, включенными в схему измерительного

моста Уитстона и помещенными в замкнутые эталонную и измерительную камеры, во вторую из которых (измерительную) определенный объем газа, подлежащий анализу, засасывается, например, посредством насоса, а содержание исследуемого компонента в этом объеме определяется по максимальному отбросу стрелки гальванометра, включенного в диагональ измерительного моста, отличающийся тем, что, с целью определения микроконцентраций анализируемого компонента путем установления в измерительной камере перед измерением стационарного теплового режима, измерительная камера снабжена дополнительной камерой, служащей для предварительного забора в нее пробы газа и соединенной с измерительной камерой двумя трехходовыми кранами, предназначенными в одном из своих рабочих положений для соединения измерительной камеры с атмосферным воздухом, с целью создания конвекционного тока этого воздуха вдоль нити измерительной камеры, а во втором рабочем положении для соединения измерительной камеры с дополнительной камерой, с целью создания вдоль нити измерительной камеры конвекционного тока объема исследуемого газа, заключенного в дополнительной камере.

2.Электрический газоанализатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью выравн1 ва1:ия скоростей воздуха и газа в измеоительной камере путем соответствующего снижения температуры газа в дополнительной камере, в этой последней на пути газа помещено металлическое тело со значительной поверхностью и срав нтелы1о малым объемом, например, спираль, имеющая металлический контакт с корпусом камеры.

3.В электрическом газоанализаторе по п. п. 1-2 применение теплового экрана в форме трубки из нетеплопроводного материала или нагреваемой током спирали из каталитически пассивного материала, помещаемых вокруг нитей.

4.В электрическом газоанализаторе по по. 1-3 применение- добавочной нагревательной спирали, помещенной в измерительной камере под нитью, с целью компенсации охлаждения последней под действием конвекционного потока.

5.В электрическом газоанализаторе по пп. 1-4 применение помещенных в камерах газоап- длизатора дополнительных нитей, служащих для определения теплопроводности исследуемого газа и включаемых в схему измерительного моста посредством переключателя взамен основных каталигтически активных нитей.

6.В электрическом газоанализаторе по пп. 1-5 применение поглотительного сосуда с несколькими трубками, содержащими различные поглотители, и общим для них крановым переключателем, слуясащим

для включения соответствующей из трубок.

7.Электрический газоанализатор по пп. 1-2, отличающийся тем, что, с целью использования его для определения кислорода в горючих газах, в нем применен четырехходовой кран, предназначенный в одном из своих положений для последовательного соединения измерительной и сравнительной камер, с целью заполнения этой последней освобожденным от кислорода анализируемым газом.

8.В электрическом газоанализаторе по нп. 1-7 применение устройства для отбора газа из находящейся под давлением (или разрежением) линии, снабженного регулятором скорости, выполненным в виде включенного параллельно сужению линии ротаметра, нодплавковое пространство которого через регулируемый дроссель и контрольный ротаметр соединено с входным патрубком газоанализатора.