Магнитный газоанализатор Советский патент 1988 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к области автоматического газового анализа и может найти применение при разработк аналитических приборов для газовых смесей, содержащих компоненты, обладающие магнитными свойствами, например кислород.

Цель изобретения - повьппение чувствительности, точности и помехоус- тойчивости магнитного газоанализатор при одновременном снижении его габаритов и энергопотребления.

Пара постоянных тороидальных магнитных полей обращена одноименнопо- лярными торцами друг к другу, что формирует в пространстве четкую границу раздела сопряженных магнитных полей. По этой границе помещена гибкая мембрана, с помощью которой фор- мируется вспомогательное слоеное двухстороннее поле той же полярности что и сопряженные поля кольцеобразны магнитов, и поэтому мембрана постоянно защемлена на границе раздела по- лей.

Дпя этого мембрана имеет обмотки в виде двухстороннего токопроводяще- го покрытия, имеющего форму спирали Архимеда, завитой, например, в проти воположных направлениях, питаемой постоянным током. По бокам мембраны, обмотка которой использована как средняя пластина конденсатора, помещены неподвижные пластины, играющие роль крайних обкладок сдвоенного конденсатора, включенного в схему емкостного моста. В разрыве магнитопровода магнитной цепи одного из постоянных полей располагается кольцевая газовая камера, в цепи другого - компенсационная обмотка, питаемая от усилителя разбаланса моста.

По току компенсационной обмотки, поддерживающей мембрану, а следова- тельно, и границу раздела магнитных полей в постоянном положении, судят о концентрации магнитного компонент в газовой пробе.

На чертеже схематически показан газоанализатор с электрической схемой, разрез.

Газоанализатор содержит постоянные кольцевые магниты 1 с полюсами по торцам, Ш-образные кольцевые магнито- проводы 2, разделенные по торцу изо- лирую1дими кольцевыми прокладками 3, между котор(1ми защемлены токопроводяс

5 0 5

о Q

д

0

5

щие пластины 4 и мембрана 5 из изоляционного гибкого материала, на противоположных сторонах которой нанесено проводящее покрытие - вспомогательная обмотка 6 в виде спиралей Архимеда, навитых в противоположные стороны и соединенных в центре.

Проточная рабочая кольцевая камера 7 для исследуемой газовой пробы с входным 8 и выходными 9 штуцерами для подачи газа разделена мембраной от сравнительной камеры 10. В камерах 7 и 10 размещены магнитопроводы с постоянными магнитами. В цепи магнитопровода сравнительной камеры установлена кольцевая компенсационная обмотка 11, в цепи питания которой установлен измеритель 12 тока. Обмотка 11 питается от усилителя 13 разбаланса емкостного моста, вырабатывающего компенсирующее воздействие. Как плечевые элементы включены конденсаторы, образованные пластинами 4 и обмоткой 6, которые являются датчиком перемещения мембраны 5. Мост снабжен блоком 14 питания и подключен к усилителю 13 разбаланса.

Газоанализатор работает следующик образом.

При подаче питания на обмотку 6 по бокам мембраны 5 формируется вспомогательное магнитное поле с радиальными силовыми линиями одной полярности с обеих сторон. Будучи защемпенной между аналогичными полями кольцеобразных магнитов, мембрана как носитель одноименного по ее торцам магнитного поля занимает устойчивое положение на границе раздела полей соседних магнитов.

При появлении в кольцевой камере 7 парамагнитного газа условия формирования сопряженных магнитных полей меняются, граница их раздела смещается, соответственно перемещая защемленную между их силовыми линиями мембрану 5. Возникающий при этом разбаланс емкостного моста через усилитель 13 подает питание на компенсационную обмотку 11, которая изменяет напряженность поля магнита сравнительной камеры до восстановления баланса, т.е. до возвращения мембраны 5 в нейтральное положение. По величине компенсирующего тока, регистрируемого измерителем 12, судят о содержании парамагнитного газа в газовой пробе.

313978

Формула изобретения

Магнитный газоанализатор, содержащий сравнительную и проточную рабочую камеры, разделенные мембраной, вспомогательную обмотку, магнитопроводы, размеп1енные в камерах и содержащие постоянные магниты, датчик перемещения мембраны, отл и чающийся ю тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости, маг16

нитопроводы выполнены Ш-образными кольцевыми, вспомогательная обмотка представляет собой расположенные на противоположных сторонах мембраны спирали Архимеда с противоположным направлением вращения и соединенные в центре между собой, а в цепи магни- топровода сравнительной камеры установлена компенсационная обмотка, в цепи питания которой установлен измеритель тока.

Изобретение относится к автоматическому газоному анализу и может найти применение при разработке газоанализаторов, например, на кислород. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности приборов, их помехоустойчивости. Между встречными полями магнитопроводов постоянных магнитов с радиальным расположением магнитных силовых линий по границе их раздела защемпена гибкая мембрана с двусторонней обмоткой по типу спирали Архимеда, формирующая магнитное поле-антогонист. В магнитном поле одного из полей находится кювета с исследуемым газом, а в другом - компенсирующая обмотка, питаемая от усилителя разбаланса емкостного моста. Активными плечами этого моста является спаренный конденсатор, средней пластиной которого служит покрытие (или обмотка) мембраны, а крайними - перегородки по ее бокам. При смещении границы раздела магнитных полей из-за изменения магнитной проницаемости кюветы смещается и мембрана, мост раз- балансируется и это вызывает уравновешивающий ток восстановления баланса. По силе этого тока и судят о концентрации измеряемого компонента. 1 ил. с б (Л

-ч