Газоанализатор Советский патент 1988 года по МПК G01N21/61 

Изобретение относится к аналити- |ческому приборостроению и может быть {использовано, например, для анализа воздуха на содержание N0, NOg, СО, S0j оптическими методами (хемилюми- несцентным, фотофлуоресцентным, ин- |фракрасным)о

I Целью изобретения является повыше- |ние точности анализа, надежности устройства и увеличение ресурса его работы.

На фиг.1 представлена принципиальная газовая схема газоанализатора на содержание N0 и N0, основанного на хемилюминесцентном методе; на фиг.2 - то же, на основе инфракрасного (фотоабсорбционного) метода.

Газоанализатор на содержание N0 и N0, основанный на хемилюминесцентном методе, содержит измерительный преобразователь 1, включающий камеры 2 и 3 для прохождения газа, содержащего N0 и N0j( соответственно, где X f 1:2, а также систему газовых ма- гистралей, включающую магистраль 4 I входа воздуха, .подающую воздух

на

генератор 5 озона, магистраль |6 входа газа, подающую газ на I входной пылевой фильтр 7 и да- I лее на переключатель 8 потока газ |имеющий открытый вход 9, выход 10 |и закрытьй вход 1I, газовые магистра- |ЛИ 12 и 13с дросселями 14 и 15, га- |зовую магистраль 16 с дросселем 17, газовую магистраль 18 с конвертором J19 и дросселем 20, газовые магистра- |ли 21 и 22 (выходы камер 2 и З), сое- диненные в одну общую магистраль 23, подключенную через узел 24 удаления озона и побудитель 25 расхода газа к линии 26 сброса, при этом между линией сброса и закрытым входом 11 переключателя 8 установлен фильтр 27 нулевого газа. Измерительный преоб- разователь имеет четыре входа 28-3 и два выхода - газовые магистрали 21 и 22,

Газовые магистрали 12 и 13 подключены через дроссели 14 и 15 к первым входам 28 и 29 камер 2 и 3 соответственно, магистраль 16 подключена через дроссель 17 к втрому входу 30 камеры 2, магистраль 18 подключена через конвертор 19 и дроссель 20 к второму входу 31 камеры 3.

Газоанализатор содержание N0 и N0 на хемилюминесцентном методе работает следующим образом.

5

0

5

О ,. г

0

Анализируемый атмосферный воздух поступает через входной пылевой фильтр 7, где очищается от пыли, на открытый вход 9 переключателя 8 потока газа, с выхода 10 которого поступает на входы 28 и 29 измерительного преобразователя 1, причем на вход 28 - через дроссель 17, а на вход 29 - через конвертор 19 и дроссель 20. В конверторе 19 происходит восстановление NOj, в N0. Одновременно на входы 30 и 31 измерительного преобразователя 1 через дроссели соответственно 14 и 15 поступает воздух, содержащий озон, с выхода генератора 5 озона.

В камерах измерительного преобразователя 1 происходит реакция окисления :

N0 + Oj NOj, + 0,

сопровождакщаяся хемилюминесценцией, которая с помощью фотоэлектронных усилителей (не показаны) преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный концентрации N0.

С выходов обеих камер 2 и 3 измерительного преобразователя 1 воздух, содержащий N0 и 0, поступает в узел

24удаления озона, где происходит удаление озона, например, путем разложения нагревом.

Далее воздух, содержащий N0, , всасывается побудителем 25 расхода и с его выхода поступает в линию 26 сброса.

ПрИ: поверке нулевой отметки шкалы газоанализатора (не показана) сраба- тьшает переключатель 8 потока газа, при этом его открытый вход 9 закрывается,, а закрытый вход П открьшается. Воздух поступает с выхода побудителя

25расхода газа на фильтр 27 нулевого газа, где происходит поглощение МОг . Полученный нулевой газ поступает через переключатель 8 потока газа, конвертор 19 и дроссели 17 и 20 на входы 28 и 29 измерительного преобразователя I, с выходов которого нулевой газ всасывается через узел

24удаления озона побудителем 25 расхода газа и поступает на его выходо

Нулевой газ с выхода побудителя

25расхода газа снова поступает в фильтр 27 нулевого газа, т.е имеет место кольцевая циркуляция нулевого газа- с многократным прохождением IM его через фильтр 27 нулевого газа.

Поскольку в момент переключения на режим поверки нулевой отметки шкалы в системе газовых магистралей находится газ, содержащий окислы азота то первоначально, на протяжении первого цикла циркуляции (в течение 10 с), в фильтр 27 нулевого газа поступает воздух, содержащий N0 . Этот воздух не содержит N0, так как поступает с выхода измерительного преобразователя 1,где N0 полностью окисляется в N0, Таким образом, обе

печивается подача на вход фильтра нулевого газа только N0, но не N0, причем это достигается за счет более оптимальных связей без введения дополнительных элементов.

После завершения первого цикла циркуляции (через Ч О с) и на протяжении всего периода поверки нулевой отметки шкалы, которая может длиться в течение 2 ч и более, на вход фильтра 27 Нулевого газа поступает очищенный от пьши нулевой газ о

Газоанализатор на содержание, например, СО, основанный на инфракрас- ном (фотоабсорбционном) методе (фиг.2), содержит измерительный преобразователь 32 и систему газовых магистралей, включающую магистраль 33 входа газа, подающую газ через вход- ной пылевой фильтр 34 на открытый вход 35 переключателя 36 потока га:за имеющего также выход 37 и закрытый вход 38. Кроме того,устройство содержит побудитель 39 расхода газа, газовую магистраль 40, газовую магистраль 41, по которой газ -поступает с выхода измерительного преобразователя 32 через дроссель 42 в линию 43 сброса, а также фильтр 44 нулевого газа, вход которого подключен через газовую магистраль 45 к линии 43 сброса газа а выход - через газовую магистраль 46 к закрытому входу 38 переключател потока газа,

I .

В измерительном преобразователе,

построенном на фотоабсорбционном методе, происходит преобразование концентрации СО в электрический сигнал. При поверке нулевой отметки шкалы (не показана) срабатывает переключатель 36 потока, при этом его открытый вход 35 закрывается, а закрытый вход 38 открывается. Воздух с выхода дросселя 42 поступает в фильтр 44 нулевого газа, где СО поглощается, С выхода фильтра 44 нулевой газ через газовую магистраль 46, переключатель

10

fS

20

083164

36 потока газа и побудитель 39 .поступает в измерительньй преобразователь 32 и далее по газовой магистрали 41 через дроссель 42 в газовую магистраль 45 на вход фильтра 44 нулевого газа. Движение газа в линии 43 сброса при этом отсутствует. Аналогично описанному вьше случаю на протяжении первого цикла циркуляции в фильтр 44 поступает воздух, содержащий СО, .а да- - лее очищенный от пыли нулевой газ на протяжении всего периода поверки.

Повьшенрте точности анализа получено за счет уменьшения систематической погрешности измерений, так как концентрация измеряемого компонента в нулевом газе на выходе фильтра в устройстве более низкая за счет многократного прохождения нулевого газа через фильтр.

5 0 Q 5

5

0

5

Степень поглощения МП в фильтре значительно выше, чем степень поглощения N0, что и позволяет дополнительно снизить концентрацию окислов азота в нулевом газе, не прибегая к специальной установке перед фильтром нулевого газа дополнительного.озонатора для окисления N0 в N0 «

Увеличение ресурса работы без обслуживания достигнуто за счет того, 1

что на вход фильтра нулевого газа поступает очищенный от пыли нулевой газ, т.е. газ, не содержащий ни пьши, ни измеряемого компонента. Поэтому поглотитель фильтра не забивается атмосферной пылью. Кроме того, в нем не происходит непрерывного поглощения измеряемого компонента. Ресурс работы фильтра не исчерпывается, поэтому не-/ обходимость замены поглотителя возни- кает крайне редко.

Повьппение надежности достигается за счет менее частой замены поглотителя, что уменьшает износ элементов конструкции фильтра и вероятность отказа. Этому способствует также то, что на вход фильтра газ, не содержащий пыли.

Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий измерительный преобразователь и систему газовых магистралей, включающую переключатель потока газа, первый вход которого соединен с линией подачи анализируемого газа, второй вход - с выходом фильтра нулевого газа, а вы|ход - через последовательно соединен- |ные измерительный преобразователь и |по6удитель расхода с линией сброса отличающийся тем, что.

с целью повышения точности анализа, надежности и увеличения ресурса его работы, вход фильтра нулевого газа соединен с линией сброса.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано, например, для анализа воздуха на содержание N0, N0, СО, 30 оптическими методами (хемилюми- несцентным, фотофлуоресцентным, инфракрасным) , Цель изобретения .- повышение ТОЧНОСТИ поверки, надежности устройства и увеличение ресурса работы. Вход фильтра нулевого газа соединен с линией сброса, -в результате чего во время поверки создается цир- . куляция нулевого газа, при этом через фильтр нулевого газа проходит газ, очищенный от пыпи и измеряемого компонента газа, что увеличивает ресурс работы фильтра нулевого газа. 2 ил.

12 i