Термомагнитный газоанализатор на кислород Советский патент 1958 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к термомагнитным газоанализаторам на кислород, действие которых основано на использовании термомагнитной конвекции, возникающей в газе, содержащем кислород и помеиленном в неравномерное магнитное поле.

Приборы эти имеют обычно два иараллельных канала с общими входными и выходными штуцерами, соединенными между собой рабочим каналом, в котором помещен чувствительный элемент и один конец которого расположен в зазоре магнитной системы.

Особенность предлагаемого газоанализатора заключается, согласно изобретению, в том, что в упомянутых выще параллельных каналах близ места их разветвления помещены поворотные лопатки, обеспечивающие равенство скоростей газа в общих каналах, а также капроновая )1абивка и перегородки с мелкими отверстиями, служащие для получения равномерного потока.

Применение в газоанализаторе поворотных лопаток, капроновой набивки и перегородки с мелкими отверстиями обеспечивает создание одинаковых условий протекания газа в обоих каналах, что повышает точность измерения.

На фиг. 1 схематически пзобрал ен продольный разрез газоанализатора; на фиг. 2 - его поперечный разрез по АА.

Анализируемый газ поступает в камеру прибора через щтуцер 1, в котором находится стальная диафрагма 2 с отверстием диаметром 0,3- 0,4 мм. Диафрагма служит для дозирования расхода газа через прибор. Да.тее поток газа проходит по двум каналам 3 vi 4. Близ места разветвления каналов установлены поворачиваемые лопатки 5, при помощи которых достигается равенство скоростей в обоих каналах, необходимое для уничтожения паразитных перетеканий через каналы ( и 7. Выравнивание скоростей и получение равномерного потока осуществляется с помощью системы мелких отверстий 8. и капроновой набивки 9. В результате выравнивания скоростей в канала.ч 5 и # и ликвидации паразитных токов газа в рабочем канале 7, где расположен чувствительный элемент прибора, балансировка моста сопротивлений может производиться и при больших скоростях протекаиня газа через прибор. Благодаря несложной балансировке моста и высокой стабильности нуля, измерение интенсивности термомагнитной конвекции легко осуществляется даже нри низком давлении в камере прибора, когда эффект термомагнитной конвекции становится относительно малым.

Постоянный магнит 10 вместе с .магнитопроводами и полюсными наконечниками // образует замкнутую магнитную систему.

Зазор между наконечниками // является входом в рабочий канал 7. Полюсные наконечники выполнены так, чтобы создать максимально возможную неравномерность магнитного поля у входа в рабочий канал 7.

В этом канале размещается чувствительный элемент 12, выно шенный в виде сменной кассеты, в корнусе которой закреплены концы двух спиралей, свернутых из вольфрамовой проволоки. Снирали включены н мост сопротивлений, работающий на переменном токе. Нагреваются спирали до температуры 200-250.

Термомагнитная конвекция, возникающая в присутствии кислорода в рабочем канале 7, изменяет условия теплоотдачи нагретых сниралей, благодаря чему меняется температура, а следовательно, и сопротивление последних.

Появляющийся ток разбаланса моста усиливается усилителем с выходом по постоянному току и подается на обычный шлейфовый осциллограф, например, типа МПО-2, Сименс и др.

Ввиду того, что показания прибора зависят от температуры с)еды, в ivoторой он находится, в предлагаемой конструкции прибора осуществляется термостатирование при помощи пропускания холодной водопроводной воды через системы каналов (на чертеже не показаны) в корпусе 13 камеры прибора. Термостатирование холодной водой, отличающееся от применяющихся в серийных парамагнцтных приборах систем термостатирования элект)онаг)евателями, повышает чувствительность прибора, так как при понижении температуры возрастает магнитная восприимчивость кислорода, а следовательно, интенсивность термомагнитной конвекции. Температура водопроводной воды колеблется в небольших пределах в течение одного времени года (лета или зимы).

При переходе на другую температуру воды измерительный мост прибора легко перебалансировать при помощи включенных в мост переменного сопротивления и peryjmpyeMoil емкости.

При этом характеристика прибора остается линейной, следовательно, тарировку можно производить только на двух составах газа.

Так как показания приб(;ра зависят от скорости протекания анализируемого газа и от абсолютного давления в камере, необходимо поддерживать постоянную величину давления в камере. Измерение давления производится с помощью штуцера, сообщающего манометр с камерой прибора за диафрагмой. Для удобства эксплуатации возможно использование автоматических устройств для поддержания постоянного давления в камере.

Предмет и з о б р е т е и и я

Термомагнитный газоана,1изатор на кислород, имеющий два парал.лельных канала для пропуска анализируемого газа с общими входными и выходными штуцерами, соединенные между собой заключающим чувствительный элемент рабочим кана.лом, один конец которого расположен в зазоре магнитной системы, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем создания в обоих параллельных каналах одинаковых условий протекания газа, в указанных каналах близ места их разветвления помещены поворотные лопасти. обеспечивающие равенство скоростей газа в обоих каналах, капроновая набивка и перегородки с мягкими отверстиями, служащие для получения равномерного потока.

Фиг. 2 Разрез по А А