Датчик газоанализатора Советский патент 1985 года по МПК G01N27/16 

Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению, основанному на термохимическом методе количественной оценки содержания горючих компонентов в анализируемой газовой смеси, в частности к устройствам для анализа выдыхаемого воздуха на содержание паров этилового спирта. Известно устройство, в котором использован эффект термокаталитического сжигания на чувствительном элементе измерительного моста паров алгоколя, предварительно накопленных на гранулированном сорбенте, содержащее рабочую камеру, в которой расположены рабочий и сравнительный чувствительные элементы, сбалансированные по электрическим параметрам, закрепленные на электроизоляционной колодке и накопитель, выполненный в виде нагревательной спирали, заполненной сорбентом 1 Недостатком такого устройства является ограниченность диапазона регулирования электрических параметров чувствительных элементов при установке баланса плеч измерительного моста, осуществляемого селективным подбором чувствительных элементов. Это препятствует повышению точности устройства, снижению трудоемкости их настройки и регулировки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик газоанализатора, содержащий рабочую камеру, в которой установлены чувствительные элементы, закрепленные на электроизоляционной колодке, расположенной в стенке камеры, и накопитель, выполненный в виде нагревательной спирали; заполненной сорбентом 2. Недостатком известного устройства является ограниченность диапазона регулиро вания электрических параметров чувствительных элементов при установке баланса плеч измерительного моста. Это обусловлено тем, что рабочий и сравнительный чувствительные элементы обладают различными теплофизическими характеристиками, зависящими от несовпадения их наружных диаметров, структур и термических сопротивлений. Рабочий чувствительный элемент, в отличие от сравнительного покрыт специальным активным каталитическим слоем. На величину термического сопротивления каждого из чувствительных элементов влияют габаритные размеры, толщина активного слоя, коэффициенты теплопроводности и коэффициенты теплоотдачи от слоя к слою. Изменение этих параметров приводит к тому, что затрудняется электрическая балансировка плеч измерительного моста с требуемой сте пенью точностью. Появляется необходимость проводить селективный подбор элементов плеч, т.е. несколько раз их перепаивать. В конечном итоге снижается точность датчика, повышается трудоемкость его настройки и регулировки. Целью изобретения является повыщение точности измерения датчиКа, снижение трудоемкости его настройки и регулировки. Поставленная цель достигается тем, что в датчике газоанализатора, содержащем рабочую камеру, в которой установлены чувствительные элементы, закрепленные на электроизоляционной колодке, расположенной в стенке камеры, и накопитель, выполненный в виде нагревательной спирали, заполненной сорбентом, электроизоляционная колодка с чувствительными элементами установлена в стенке рабочей камеры датчика с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. Газ, находящийся в камере датчика, имеет градиент температуры в вертикальном направлении. Исходя из этого воз.можно такое взаимное расположение чувствительных элементов, при котором, находясь в различных тепловых условиях, они обладают одинаковыми электрическими параметрами. Необходимое взаимное расположение в камере чувствительных элементов подбирается вращением электроизоляционной колодки, на которой они расположены. На чертеже изображен датчик газоанализатора. Датчик содержит рабочую камеру 1, в которой расположены чувствительные (рабочий и сравнительный) элементы 2, закрепленные на электроизоляционной колодке 3, установленной с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, и накопитель, выполненный в виде съемной кассеты 4 с нагревательной спиралью 5, которая заполнена сорбентом 6, удерживаемым внутри нее сеткой 7. Электроизоляционная колодка 3 с чувствительными элементами 2 закреплена при помощи пластины 8 и винтов 9. Все перечисленные элементы установлены в стенке 10 камеры 1. Для связи с газовыми коммуникациями датчик снабжен входным штуцером 11 и выходным щтуцером 12. Датчик газоанализатора работает следующим образом. Отобранный объем газовой смеси подается на входной щтуцер 11 и, «юмывая сорбент 6, выходит в атмосферу через выходной щтуцер 12. Сорбируемые на сорбенте молекулы газовой смеси после включения нагревательной спирали 5 десорбируются и конвективным потоком переносятся в активную часть объема рабочей камеры 1, где расположены (рабочий и сравнительный) чувствительные элементы 2. Балансировка плеч измерительного моста (при настройке датчика) осуществляется вращением электроизоляционной колодки 3 с чувствительными элементами 2, у которой предварительно ослабленно поджатие винтами 9 через пластину 8. После окончания балансировки положение электроизоляционной колодки фиксируется винтом 9. Так как рабочий элемент является 34

каталитически активным, а сравнительныйпонентов в воздухе, что позволяет улучшить элемент пассивным звеном измерительногоконтроль состояния атмосферы в производмоста, то сгорание газов на рабочем элемен-ственных помещениях. Кроме того, при опте при наличии в них молекул этиловогоределении паров спирта в выдыхаемом возспирта вызывает разбаланс моста на вели-духе за счет повышения точности улучшаетчину, пропорщиональную количеству десор- 5ся контроль психо-физиологического состоябированных горючих газов.ния человека, что особенно важно при опреПредлагаемое изобретение повышает точ-спортных средств, так как при этом повышаность определения содержания горючих ком-ется безопасность движения.

1165964 делении работоспособности водителей тран

ДАТЧИК ГАЗОАНАЛИЗАТОРА, содержащий рабочую камеру, в которой установлены чувствительные элементы, закрепленные на электроизоляционной колодке, расположенной в стенке камеры, и накопитель, выполненный в виде нагревательной спирали, заполненной сорбентом,отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, снижения трудоемкости настройки и регулировки, электроизоляционная колодка с чувствительными элементами установлена в стенке рабочей камеры с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. (Л С5 сд со ot 4