Пламенно-ионизационный газоанализатор Советский патент 1985 года по МПК G01N27/66 

Изобрете1ше относится к газовому анализу, более конкретно - к устройству взрЫБОзащищенных пламенно-ионизационных газоанализаторов, используемых для контроля содержания органических гайов и паров в воздухе взрьюоопасных производственных помещений, в частности на химических комбинатах.

Известен пламенно-ионизационный газоанализатор, содержащий линию воздуха и соединенный с эжектором через огнепреградитель пламенно-ионизационный детектор 1 J.

Однако в зтом газоанализаторе благодаря небольшому (0,9-1,0 л/ч) потреблению кодорода отсутствует сильный разогрев корпуса, и воздух, по -тупающий в эжектор и омывающий стенки корпуса, охлазкдает корпус детектора до взрывобезопасной температуры. При разгерметнзащги корпуса или линии воздуха прекращается поток )зоздуха, пламя гаснет, и газоанализатор остается невзрывоопасным.Струя воздуха создает колеба1ше пламени, увеличивает фоновый ток, снижает точность газоа11ализатора.

Наиболее близким к предлагаемому является плазменно-ионизаидонный газоанализатор, содержащий корпус и установленный в корпусе д-13олятор, в котором закреплены электрод и горелка, огнепреградитель из пористого проницаемого для 1аза материала, эжектор, линию подачи воздуха и дискорую камеру, размещенную между огнепреградителем и всасывающим входом эжектора .2 .

В известном пламенно-ионизационном газоанализаторе внутренняя поверхность корпуса пламенно-ионизационого детектора имеет низкую температуру. Однако не все поверхности корпуса и изолятора обдуваются воздухом расход которого находится в пределах 140-180 л/ч. Отсутствует струя воздуха вдоль места соединения изолятора с корпусом и прилегающих к нему поверхностей. Создать обдув всех внутренних поверхностей за счет увеличения расхода воздуха и турбулизации его потока не представляется возможным, так как это приводит к резкому увеличению щумов и снижению точности газоанализатора. При сгорании водорода вьщеляется влага, скапливающаяся на необдуваемых поверхностях корпуса и изолятора, которые становятся влажными. В результате сопротивление изолятора падает, токи утечки увеличиваются. Точность измере шя снижается При измерении микроконцентраций токи утечки вносят настолько большую погрешность, что измерение на уровне концентрации порядка 10 частей на миллион при температуре окружающей среды ниже 10-15С становится невозможным.

При анализе агрессивных веществ последние растворяются в скапливающейся в корпусе пламенно-ионизационные детектора влаге, в жидкостной среде происходит интенсивная электрохимическая коррозия корпуса, выводящая газоанализатор из работоспособного состояния. Конденсация влаги на стенках корпуса и снижение в результате этого точности и надежности известного газоанализатора особенно сильно проявляется при уменьшении температуры окружающего возд ха. В частности при испытании партии газоанализаторов, изготовленных в соответствии с изобретением по авт.св. № 817580, при уменьшении температуры окружающего воздуха до нижнего предела диапазона температур () влаги в корпусах детекторов скапливалось так много, что наблюдались колебания сигнала на ±10%. При контроле хлорсодержащих веществ газоанализатор из-за коррозии выходил из строя.

Цель изобретения - повышение точности и надежности работы пламенноионизационного газоанализатора.

Указанная цель достигается тем, что в пламенно-ионизационном газоанализаторе содержащем корпус и установленный в корпусе изолятор, в котором закреплены электрод и горелка, огнепреградитель из пористого проницаемого для газа материала, эжектор, линию подачи воздуха и дисковую камеру, размещенную между огнепреградителем и всасывающим входом эжектор огнепреградитель выполнен в виде цилиндрического стакана, охватьшающего электрод и горелку, и своим торцем противоположным дну стакана, герметично соединен с изолятором, причем линия подачи воздуха соединена с цилиндрической камерой, образованной зазором между наружной поверхностью огнепреградителя и внутренней поверх ностью корпуса. На чертеже схематично изображен предлагаемый пламенно-ионизациокный газоанализатор. Газоанализатор содержит корпус 1, изолятор 2, в котором закреплены эле трод 3 и горелка 4, выполненньш в виде стакана и расположенный в корпусе 1 пористый огнепреградитель 5, эжектор 6. Зазор между дном огнепреградителя 5 и эжектором 6 образует дисковую камеру 7, с которой, соединен всасывающий вход эжектора 6. Огнепреградитель 5 герметично сое динен торцем, противоположным дну стакана, с изолятором 2. Соединеже может быть вьшолнено развальцовкой, склейкой, размещением между ними про кладки ши иным способом. Электрод 3 и горелка 4 находятся внутри огнепреградителя 5. Зазор между наружной цилиндрической поверхностью огне преградителя 5 и внутренней поверхностью корпуса 1 образует цилиндрическую камеру 8, с которой соединена линия 9 воздуха. При.работе газоанализатора эжектор 6 создает разрежение .в дисковой камере 7. Воздух из линии через отверстие в корпусе 1 поступает в цилиндрическую камеру 8. Из цилиндрической камеры 8 воздух через цилиндрическую nopHCTyia стенку огнепреградителя 5 поступает во внутренний объем огнепреградителя 5. Одновременно во внутренний объем огнепреградителя 5 через горелку 4 цосту пает смешенный с водородом анализиру емый газ, который сгорает в атмосфере воздуха. Контролируемый компонент содержащийся в анализируемом газе, ионизируется. Между электродом 3 и горелкой 4 (второй электрод) возникает так, пропорциональный контро лируемому Компоненту. Ток измеряете,, измерителем (не показан). Продукты сгорания просасываются через дно огнепреградителя 5, поступают в камеру 7 и выбрасываются эжектором 6 из газоанализатора. В предлагаемом газоанализаторе благодаря вьшолнению пористого огнепреградителя 5 в виде цилиндрического стакана, расположению его внутри корпуса 1, уплотнению его к изолятору 2, внутренняя поверхность корпуса 1 изолирована цилиндрической стенкой огнепреградителя 5 от зоны пламени, и на ней не конденсируется влага. Поверхности изолятора 2 и огнепреградителя 5 обдуваются струями воздуха, проходящими из цилиндрической камеры 8 через пористую цилидрическую стенку огнепреградителя 5, благодаря чему поверхности изолятора 2 и огнепреградителя 5 сухие. (Зтсугствие влаги на стенке изолятора 2 при работе газоанализатора сохраняет постоянным сопротивление изоляции между электродом 3 и горелкой 4, повышает точность измерения, дает возможность производить определение микроконцентраций веществ,, ниже 10 частей на миллион, а также макроконцентраций () хлорсодержащих веществ. Как показывают испытания предлагаемого газоанализатора, даже при предельно низкой установленной ГОСТом температуре окружающего воздуха не происходит оседание влаги на стенках корпуса 1, изолятора 2 и огнепреградителя 5, в связи с чем не возникает электрох11мичёской коррозии корпуса 1 и огнепреградителя 5, сохраняется высокая точность и надежность газоанализатора.

ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, .содержащий корпус и установленный в корпусе изолятор, в котором закреплены электрод и горелка, огнепреградитель из- пористого проВазЛ/и ницаемого для газа материала, эжектор, линию подачи воздуха и дисковую камеру, размещенную меязду огнепреградителем и всасывающим входом эжектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа и надежности работы газоанали, затора,огнепреградитель выполнен в виде цилиндрического стакана, охватывающего электрод и горелку, и своим торцем, противоположным дну стакана, герметично соединен с изолятором, причем линия подачи воздуха соединена с цилиндрической камерой, образованной зазором между наружной поверхностью огнепреградителя и внутренней поверхностью корпуса. (Л Водород иамз{11 емый га} О) -vi 4 00 00