Установка для измерения содержания гелия Советский патент 1986 года по МПК G01N27/68 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к приборам, предназначенным для конт роля содержания гелия Б природных водах, и может быть использовано при aBTOMaTK4ecKOjM контроле содержания гелия в подземных водах при поиске геохимическИхЧ предвестников землетрясений, оценке информативности скважин и прогнозе сейсмич:еской активности. Цель изобретения -- повышение достоверности и точности измерений содержания гелия. На фиг, 1 представлена схема уста новки на фиг. 2 - магнитноразрядный датчик гелия и термодатчик, установленпые в измерительной магистрали,. содержит пассивный термостат I с внутренним объемом 2. Пас сивньш термостат имеет взсодной 3 и выходной 4 трубопроводы для прокачки исследуемой воды самоизливаю цихся сквалшн. Во внутреннем объеме 2 терм стата размещен магниторазрядный мембранный датчик 5 гелия, усчановленный п измерительную магистраль 6 и через усилитель 7 электрически связанный через блок 8 температурной корректировки с системой 9 регистрации информации. Измерительная магист раль 6 соединена с линией 10 для сброса пробы, размещенной з водной рубашке термостата t таким образом, чтобы ее поверхность теп лообмена была достаточна для обес печения термостатирования входного воздушного потока. В измерительную магистраль 6 установлен также гермодатчик 11., электрически соедиленный с блоком 8 температурной корректиров ки. Расположенной со внутреннем о(5ъ йме 2 термостата 1 блок ко}.мутад1-и-г выполнен Б виде трехходоного ко7ана на 12,второй ипуцер которого соединен через измерительнзпо матистраль 6 С линией 10 для сброса пробы. Первый штуцер клапана подключен к пробоотборнику 13, а третий штуцер к пнев иомагистрали 14, другой конец которо го соединен с побудителем 13 расхода (вакуумным водоструйным насосо-м) установленным на выходе Tpy ojjpoBo-да 4 термостата L Пробоотборник 13 расположен в -полости входн:ого трубопровода 3. Блок 16 импульсного управ ления выполнен в виде таймера н :м:ектрическк соединен с .исполнительным входом блока коммутации и системь; 9 регистрации информацют.. Магниторазрядный датчик 5 гелия установлен на измерительной магистрали 6 с помощью кронштейна 17 таклм образом, чтсз кварцевая мембрана 18, напаянная на верхний конец натекателя 19, входит в отверстие, выполненное в боковой стенке измерительной магистрали б, выступая над ее внутренней поверхностью не более чем на О,, 1-0,2 мм. Кронштейн 17 крепится к корпусу датчика 5 гелия эпоксидным компаундом 20. Корпус датчика гехшл содержит магниторазрядный детектор давления (не показан), которьй рдновременгш с измерением давления, устанавливающегося во внутрением объеме датчика 5, выполняет функцию насоса, поглощая гелий, проникающий в датчик 5 через кварцевую мембрану 18, Термодатчик 11 устанав ливается в отверстие в боковой стенке измерительной магистрали 6 непосредственно над мембраной 18 датчика гелия и крепится на внешней поверхности измерительной магистрали к кронштейнз 1 7 при помощи крышки 21. Установка работает следующим образом. Исследуемая вода, поступает из скважины., проходит через пассивный термостат 1, осуществляя функгии теплоносителя, и сбрасывается через побудитель 15 расхода. Цикл измерения начинается при перекрытом первом штуцере трехходового клапана 12 и открытом втором и третьем штуцерах. Воздух, всасываемый побудителем 15 расхода, входит в линию 10 для сброса пробы,, где приобретает температлфу анализирз емой воды. После этого он проходит через измерительную магистраль, соприкасаясь с мембраной 18 магниторазрядндго датчика б и термодатчика клапан 12 . Там воздух захватывает вьщеляюпщйся из-под прокладок к/ апана гелий и остатки воды и через пневмомагистраль 14 и побудитель 15 расхода (водоструйный насос) сбрасывает наружу. Блок 16 управления подает команды счстеме 9 регистрапии информации провести измерение и регистращ-по величины фонового тока, поступающего с датчика 5 через усилитель 7. После этого блок 16 управления выдает сигнал на переключение клапана 12, при этом перекрывается третий штуцер кла312пана 12, соединенный с пневмомагистралью 14, и открывается первый штуцер, создающий доступ анализируемой воды в измерительную магистраль 6. При этом вода движется в направлении обратном воздуху при продувке (от кла пана 12 к датчику 5), и сливается на выходе линии 10 сброса пробы. Гелий, растворенный в воде, через кварцевую мембрану 18 диффундирует во внутренНИИ объем датчика 5 гелия, вызывая в нем повышение давления, на которое магниторазрядньш детектор давления отзывается увеличением тока разряда. Этот сигнал усиливается усилителем 7 15 и подается на блок 8 температурной корректировки, где в зависимости от температуры исследуемой воды, детектируемой термодатчиком 11, он корректируется. Спустя 2 мин после пераключения клапана 12, когда сигнал датчика 5 стабилизируется, блок 16 подает команду системе 9 регистрации информации, по которой она регистрирует результирующий сигнал с блока 8 корректировки. Затем блок 16 дает команду на переключение клапана 12 в исходное положение. Перекрывается доступ воды через первьш штуцер клапана 12,

в ней блок коммутации вьшолнен в виде трехходового клапана, первый штуцер которого соединен с пробоотборником, расположенным во входном трубопроводе, второй штуцер соединен с измерительной магистралью , а третий - с побудителем рас хода. 2 а через третий штуцер, соединенньй с пневмомагистралью 14, и через побудитель 15 расхода, - на сброс. Установка вводит в режим продувки до последующего измерения. Формула изобретения Установка для измерения содержания гелия в подземных водах самоизливающихся скважин, включающая термостат с выходным и входным трубопроводами для прокачки воды самоизливающихся скважин, расположенный в нем мембранный датчик гелия и соединенный с системой регистрации, пробоотборник, . побудитель расхода, соединенньй с пневмомагистралью, и блок коммутации, отличающаяся тем, что. с целью повьшения достоверности и точности измерений содержания гелия.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для регистрации содержания гелия в воде скважин - геохимического предвестника землетрясений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Установка содержит пассивный термостат с вьпсодным и входным трубопроводамиJ для прокачки воды, магниторазрядный датчик гелия проточного типа, помещенный внутри термостата и через усилитель электрически соединенный с системой регистрации, пневмоузел, включающий насос и пневмомагистраль, блок коммутации, пробо(Л отборник. Блок коммутации выполнен С в-виде трехходового клапана, позволяющего периодически либо пропускать через измерительную магистраль с датчиком гелия анализируемую воду, либо продувать эту магистраль в обратном направлении воздухом. 2 ил.

J:q

V

Ljy

Фиг.г

/7

i9

20