Газоаналитическая система Советский патент 1987 года по МПК G01N27/14 

1

Изобретение относится к газовому анализу, а именно к газоаналитическим системам контроля химического состава смесей.

Целью изобретения является уменьшение времени выхода на рабочий режим и повышение точности измерения, удобства эксплуатации и надежности системы.

На чертеже изображена газоаналитическая /система.

Газоаналитическая система содержит газоанализатор 1, обогреваемый трубопровод 2 анализируемой парогазовой смеси, терморегулятор 3, соединенный с нагревателем 4 и с термо- датчиком 5, теплоизолирующий корпус 6, в котором размещены клапан 7 парогазовой смеси, клапан 8 нулевой сме си, клапан 9 контрольной смеси, камера 10 газоносителяJ отделенная от камеры 11 парогазовой смеси полимерной мембраной 12 j дроссель 13.

Все элементы размещены на металлической пластине 14. Вход камеры 11 соединен каналами 15 - 17 в ме- таллической пластине 14 через распо-т ложенный в металлической пластине 14 дроссель 13 с клапанами 7 - 9. Выход камеры .11 соединен через канал 18 в металлической пластине 14 с атмосферой. В полимерной мембране 12 имеется отверстие 19, расположенное вблизи выходов камер 10 и 11.

Газоаналитическая система работае следующим оЕ разом,

По обогреваемому трубопроводу 2 к каналу в металлической пластине 14 подается нагретая до температуры в диапазоне 100-200°С анализируемая парогазовая смесь. Терморегулятор 3 с помощью нагревателя 4 и термодатчика 5 поддерживает в размещенной в теплоизолирующем корпусе 6 пластине 14 постоянную температуру в диапазоне 100-200 С. Находящиеся в тепловом контакте с пластиной 14 клапаны 7 - 9, каналы 15 - 18, дроссель 13 камера 11, мембрана 12 приобретают температуру пластины 14. В рабочем режиме клапан 7 открыт а клапаны 8 и 9 закрь;ты. Управление клапанами 7-9 может производиться вручную или блоком управления (не показан),

Анализируемая парогазовая смесь от обогреваемого трубопровода 2 че- рез канал в пластине 14 проходит в клапан 7, протекает в канап 15, дрос0

5

88942

t

сель 13, камеру 11 парогазовой смеси, канал 18 и далее на соединенный с атмосферой сброс, расположенный вне корпуса 6. Поток газа-носителя про- , текает через камеру 10 газоносителя, смешивается с продиффундировавшим через мембрану 12 определяемым компонентом, выходит из теплоизолирующего корпуса 6, охлаждается и поступает Б газоанализатор 1, который измеряет концентрацию определяемого компонента, например СО.

В соответствии с программой поверки через заданный интервал времени

клапан 7 закрывается, а клапан 8 открывается. Нулевой газ проходит канал 16j дроссель 13, камеру 11 и поступает на сброс. Газоанализатор 1 устанавливается на нуль.

0 в случае отклонения показаний от нулевого значения проводят подстройку газоанализатора 1. Затем открывается клапан 9 и закрывается клапан 8. К камере 11 через дроссель 13, канал 17, клапан 9 подключается калибровочный газ, и газоанализатор 1 показывает концентрацию калибровочного газа. При необходимости проводят подстройку газоанализатора 1, Далее

цикл повторяется.

В предлагаемой системе выравнивание давлений по обе стороны мембраны 12 в камерах 10 и 11 при переключе- ниях клапанов 7 - 9,обеспечивающее

5 постоянство коэффициента разбавления и возможность осуществления контроля нагретой парогазовой смеси, достигается наличием отверстия 19 в мембране 12. При этом исключаются

0 внешние коммутационнь е линии, соединяющие камеры 10 и 11. Подмешивание парогазовой смеси из камеры 11 через отверстие 19 в камеру 10 и возникновение за счет этого погреш5 ностей измерения не происходит в связи с тем, что расход газа-носителя больше расхода через газоанализатор 15 поэтому газ проходит через отверстие 19 только в одном направлении:

0 из камеры 10 в камеру 11.

Снабжение системы металлической пластиной 14, установка на ней в тепловом контакте с ней нагревателя, г; термодатчика, клапанов парогазовой, контрольной и нулевой смесей, расположение камеры парогазовой смеси в пластине 14, осуществление коммутации газовых потоков через каналы в

пластине 14 и наличие отверстия 19 в мембране 12 позволяет уменьшить внутренний объем теплоизолирующего корпуса 6, исключить металлические коммутационные трубки, осуществить теплопередачу от нагревателя 4 ко всем нагреваемым элементам через металл, в результате чего выход на режим стабильной температуры сократился с 5 ч до 20-30 мин.

В. предлагаемой системе благодаря теплопередаче через металл точность поддержания температуры мембраны 12 и дросселя 13 Повышается до + О,5°С, и соответственно температурная погрешность уменьшается до ± 0,1%. Замена и проверка состояния полимерной мембраны 12 в предлагаемой системе упрощена, так как не требует демонтажа и последующего монтажа нагреваемых штуцерных соединений металлической трубки, что упрощает эксплуатацию системы.

Кроме того, газовая коммутация осуществлена с помощью каналов в пластине 14 и отверстия 19 в. мембране 12, что позволяет исключить больщин- ство штуцерных соединений, нагретых до температуры в диапазоне 100-200 С,

Фор

10

15

20

25

мула

4 зоб

р е т е н и я

Газоаналитическая система, содержащая газоанализатор, обогреваемый трубопровод анализируемой парога зо- вой смеси, терморегулятор, соединен ный с нагревателем и термодатчиком, и теплоизолирующий корпус, с размещенными в нем дросселем, камерой парогазовой смеси, камерой газоносителя, отделенной от камеры парогазовой смеси полимерной мембраной, и клапанами парогазовой, контрольной и нулевой смесей, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени выхода на рабочий режим, повышения точности измерения за счет вьфавнивания давления в обеих камерах системы, она снабжена размещенной в теплоизолирующем корпусе матал- лической пластиной,в которой расположена камера парогазовой смеси, вход этой камеры соединен клапанами в металлической пластине через расположенный в металлической пластине дроссель с клапанами парогазовой, контрольной и нулевой смесей, выход камеры соединен через канал в металлической пластине с атмосферой, а в

вследствие чего уменьшена вероятность 30 полимерной мембране выполнено отвервозникновения негерметичности и утечек, повьппена точность и надежность системы.

р

мула

4 зоб

р е т е н и я

0

5

0

5

Газоаналитическая система, содержащая газоанализатор, обогреваемый трубопровод анализируемой парога зо- вой смеси, терморегулятор, соединен ный с нагревателем и термодатчиком, и теплоизолирующий корпус, с размещенными в нем дросселем, камерой парогазовой смеси, камерой газоносителя, отделенной от камеры парогазовой смеси полимерной мембраной, и клапанами парогазовой, контрольной и нулевой смесей, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени выхода на рабочий режим, повышения точности измерения за счет вьфавнивания давления в обеих камерах системы, она снабжена размещенной в теплоизолирующем корпусе матал- лической пластиной,в которой расположена камера парогазовой смеси, вход этой камеры соединен клапанами в металлической пластине через расположенный в металлической пластине дроссель с клапанами парогазовой, контрольной и нулевой смесей, выход камеры соединен через канал в металлической пластине с атмосферой, а в

газоносителя си .

и парогазовой сме rz

Газ-носитель

Калибровочный газ

° Нулебой газ

|

ПарогазоЗая смесь

Изобретение относится к газовому анализу и газовым системам контроля химического состава горячих газовых смесей. Цель изобретения - уменьшение времени выхода на рабочий режим и повышение точности измерения, надежности системы. Для диффузионного разбавления анализируемой парогазовой смеси в .металлической пластине, размещенной в теплоизолирующем корпусе, выполнена камера, разделенная полимерной мембраной на две ячейки. Вход в ячейку для парогазовой смеси соединен каналами, выполненными в пластине, с дросселем и клапанами, регулирующими подачу анализируемой, контрольной и нулевой смесей. Выход из ячейки газоносителя соединен с газоанализатором, а также с атмосферой через отверстие в полимерной мембране. Такое выполнение газоаналитической системы позволяет уменьшить время ее выхода на режим, повысить точность измерения и надежность ее работы. 1 ил. (Л х X ;о 4

Редактор А.Шандор

Составитель Ю.Султанович Техред А.Кравчук

Заказ 2502/36 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного.комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Г.Решетник