Газоанализатор Советский патент 1960 года по МПК G01N21/45 G01B9/02 G01N21/61 

Известен газоанализатор для определения содержания в рудничном воздухе метана, углекислого газа и кислорода, имеющий в своем комплекте измерительную бюретку, сосуды с поглотителями и манометр. К недостаткам известного газоанализатора, например типа ВГСЧ-1, относится применение в нем в качестве затворной жидкости ртути, которая при нагревании испаряется и отравляет своими парами окружающую атмосферу.

Предлагаемый газоанализатор, в отличие от известного, позволяет определять содержание метана в рудничном воздухе без его разбавления и без применения ртути и груши для сжигания, что устраняет возможность взрыва при проведении анализа и повышает точность определения метана в пробе с 0,1 до 0,02% по объему. Особенность газоанализатора заключается в том, что в него встроен оптический интерферометр с доиолнительным подвижным объективом, а в качестве затворной жидкости применен насыщенный раствор хлористого натрия.

На фиг. 1 изображена схема газоанализатора; на фиг. 2 - газоанализатор, вид по стрелке Л на фиг. 1; на фиг. 3 -- схема оптической части интерферометра.

Измерительная бюретка 1 газоанализатора служит для отмеривания определенного объема газовых смесей, поступающих на анализ, и для замера изменения объема проб при поглощении из них углекислого газа и кислорода. Нижний конец бюретки соединен резиновой трубкой с напорным сосудом 2, из которого бюретка заполняется насыщеиным раствором хлористого натрия. Бюретка / помещена в термостат 3, наполняемый дистиллированной водой. К бюретке 1, имеющей Б верхней части кран 4, через поглотители 5 и 6, заполненные соответственно хлористым кальцием и ХПИ, подключен оптический ингерферометр 7, который укреплен на подставке 8. Интерферометр 7 присоединен к осветительной сети через трансформатор (не показан), понижающий напря№ 131968- 2 жение тока до 6 в; выключатель 9 предназначен для включения и выключения осветительной лампочки интерферометра. К правому (по чертежу) отростку крана- присоединены расположенные последовательно один задругим три. поглотительных сосуда 10, 11, 12, состоящие каладый из стакана 13 и колокола 14, переходящего в верхней части в капилляр, подключенный к fpёxxoдoвoмy крану 15. Сосуд 10 наполнен 25%-ным раствором едкого кали или натра для поглощения углекислого газа; сосуд 11, наполненный раствором нащатырного спирта и хлористого аммония, с вставленными в его колокол медными палочками, предназначен для поглощения кислорода; сосуд 12 заполняется 10%-ным раствором серной кислоты и предназначен для поглощения аммиачных паров. Для увеличения поверхности поглощения в колокола сосудоп W и 12 вставлены пучки тонкостенных стеклянных трубок. К отростку тройного крана сосуда 12 присоединен трехходовой кран 16 манометра 17, служащего для приведения объема анализируемого газа к пер воначальным условиям (температуре, давлению и упругости водяных паров). Манометр 17 имеет два колена; узкое колено выполнено градуированным, широкое колено для заполнения манометра подкисленной и подкращенной метилоранжем водой.

Оптическая часть интерферомегра состоит из следующих частей: осветительной лампочки 18, конденсаторной линзы 19. плоскопараллельной пластинки-зеркала 20, газовоздущной камеры, имеюа1ей три сквозных полости 21, 22, 23, ограниченных стеклянными пластинками, призмы 24 полного внутреннего отражения, подвил ной призмы 25 полного внутреннего отражения, объектива 26, дополнительного подвижного объектива 27 и окуляра 28.

Перед проведением анализа все вредные пространства частей газоанализатора (кроме полостей интерферометра) заполняются азотом, после чего проводится холостой анализ (воздуха в помещении лаборатории). При соответствуюи ем положении крана 4 из пипетки 29, заполненной рудничным воздухом, проба газа в количестве 50-60 мл продувается через интерферометр 7 (на что затрачивается 10-20 сек) и по шкале последнего, отградуированной в процентах, определяют содержание метана. Затем кран 4 переключают и в измерительную бюретку 1 отбирают пробу газа. Из бюретки / газ пропускают через сосуд 10 и по уменьщению объема газа в нем определяют содержание углекислого газа. Остаток пробы газа пропускают в сосуд 11 и затем сосуд 12; по уменьщению объема газа в сосудах 11 и 12 устанавливают содерлсание кислорода.

Действие интерферометра 7 основано на измерении смещения интерференционной картины, происходящего вследствие изменения состава исследуемой пробы рудничного воздуха. Это смещение пропорционально величине показателя преломления исследуемого воздуха; по ноказателю преломления, пропорционального процентному содержанию метана, определяют содержание последнего в рудничном газе.

П р е д м е т и ;; о б р е т е и и я

Газоанализатор для определения содерл ания в рудничном воздухе метана, углекислого газа и кислорода, включающий измерительную бюретку, сосуды с поглотителями и манометр, от л ич а ю н;и и ся тем, что, с целью определения повыщенного содержания метана без разбавления пробы, в газоанализатор встроен оптический интерферометр с дополнл-г тельным подвилшым объективом, а в качестве затворной жидкости применен насыщенный раствор хлористого натрия.

7 15 Ю К 13 Л12 16

77777 77

Фиг 3

Фиг,. 2