Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота Советский патент 1988 года по МПК G01N21/76 

00 00

Изобретение относится к аналити ческому приборостроению, в частности к хемилюминесцентным газоанализаторам окислов азота в технологических линиях.

Целью изобретения яьляется удешевление проведения периодической поверки хемилюминесцентного газоанализатора в условиях эксплуатации при одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном газе,

На чертеже изображена функциональная блок-схема предлагаемого газо- анализатора.

Газоанализатор содержит реакционную камеру 1, соединенную трубопроводами 2 и 3 с выходами термокатали- тического преобразователя 4 и электро разрядного генератора 5 озоновоздуш- ной смеси, вход которого через филь- р 6 соединен с окружающей атмосферой. Генератор озоновоздушной смеси снабжен термостатом 7. На входе термока- талитического преобразователя 4 установлен двухвходовый клапан 8, первый вход А которого соединен с технологической линией 9, а второй вход Б - дополнительным трубопроводом 10 с выходом генератора 5 озоновоздуш- цой смесио Вход последнего вторым дополнительным трубопроводом 11 с единен с выходом реакционной камеры, к которой, через регулятор 2 давлв нияподсоединен насос 13о

Газоанализатор работает следз ющим образом.

Насос 13 создает в реакционной камере 1 пониженное давление, величи- на которого с помощью регулятора 12 давления поддерживается автоматически на заданном (постоянном) уровне.

В режима измерения клапан Н включен в положение А - В и анализируе-- мый газ, содержащий окись и двуокись азота, под воздействием перепада давления поступает из технологической линии в термокаталитический преобразователь 4, в котором двуокись азота преобразуется в окись азота Далее анализируемый газ по трубопроводу 2 поступает в реакционную камеру 1, Одновременно по трубопроводу 3 в реакционную камеру поступает озоновоздушная смесь, вырабатываемая электроразрядным генератором 5 из атмосферного воздуха, предварительно очищенного и осушенного фильтром 6,

o

s

0 5 О

Q

с

5

0

5

В результате химического взаимодействия окиси азота с озоном в реакционной камере возникает оптическое излучение, регистрируемое фотопри- емником (не показан), выходной сигнал которого пропорционален сумме концентраций окислов азота (NOg -ь N0) В режиме поверки газоанализатора Клапан 8 переключают в положение Б-Bj при этом часть озоновоздушной смеси через дополнительный трубопровод 10 из генератора 5 поступает в термокаталитический преобразователь 4, в котором озон под воздействием температуры (200-400 С) восстанавливается до молекулярного кислорода,, Образовавшиеся одновременно с озоном в электроразрядном генераторе 5 высшие окислы азота (N0 , и др,) при поступлении в термоката- литический преобразователь на катализаторе восстанавливаются до окиси азота, которая по трубопроводу 2 поступает в реакционную камеру. Взаимодействуя здесь с по.ступающим по тру бопроводу 3 озоном, молекулы окиси азота излучают свет, интенсивность которого пропорциональна содержанию окислов азота в озоновоздушной смесио

Стабильность концентрации окислов азота в озоновоздушной смеси на вы ходе генератора 5, а следовательно, выходного сигнала газоанализатора в режиме поверки поддерживается постоянством содержания кислорода и азота в атмосферном воздухе, стабильностью температуры в генераторе 5, которая поддерживается термостатом 7, ЧИСТОТОЙ атмосферного воздуха, поступающего в генератор 5, что обеспечивается фильтром 6, стабильностью электрического напряжения питания генератора 5, что обеспечивается электрической схемой генератора, количественным (1:1) преобразованием высших окислов азота в окись азота, что обеспечивается выбором соответствующего катализатора и параметрами (температурой, объемом рабочей камеры и др,) термокаталитичес- кого преобразователя, а также.при изменении атмосферного давления стабилизацией расхода воздуха через гене- ратор озоновоздушной смеси, что обеспечивается дополнительным трубопроводом 115 соединяющим вход генератора 5 с выходом реакционной камеры 1, давление в которой поддерживается на

заданном уровне регулятором 2 давления .

Пример 1 о Предложенное техническое решение реализуют на газоана- литической установке, построенной на базе промьшшенного хемилюминес- центного газоизмерительного преобразователя окислов азота ГИП N0, входящего в состав многоканальной системы контроля выхлопных газов автомобильных двигателей (система АСГА-Т).

В преобразователе ГИП N0 дополни тельно установлены электроклапан на входе штатного термокаталитического преобразователя и трубопроводы, соединяющие вход и выход штатного электроразрядного генератора озоно- воздушной смеси.соответственно с од- ним из входов электроклапана и с выходом реакционной камеры. Генератор озоновоздушной смеси помещен в термостат, в котором поддерживается температура AOi 1°С. Питание преобразова теля осуществляется от стабилизированного источника переменного тока 220 + 1. Выходной сигнал контролируется самопишущим потенциометром.

В табл.1 приведены значения выход- ного сигнала ГИП N0 в режиме проверки чувствительности на диапазоне О - 200 р,р.м (О - 1000 мВ) в зависимости от времени наработки.

Из табл.1 следует, что изменение выходного сигнала ГИП N0 в течение 75 ч наработки в режиме проверки чувствительности не превьппает 17 мВ, что составляет 2% от средней величины выходного сигнала, ТоВ. удовлетворяет требованию к стабильности поверочной газовой смесио

Пример2, Задатчиком температуры, имеющимся в электрической схеме питания термостата, устанавливают различную температуру в термостате

В Л абЛо2 приведены результаты изучения зависимости выходного сигнала преобразователя ГИП N0, (в режиме проверки чувствительности) от температуры в термостате, в который помещен генератор озоновоздушной смесиэ

Таблица2

Изобретение относится к газовому анализу и предназначено для исследования окислов азота в технологических линиях. Цель - удешевление проведения периодической поверки газоанализатора в условиях эксплуатации при одновременном сохранении стабильного уровня концентрации окиси азота в поверочном газео Для реализации цели в хбмилюминесцентный газоанализатор вводя два дополнительных трубопровода, соединяющих вы- ход и вход генератора озоновоздушной смеси соответственно с входом клапана и с выходом реакционной камеры, при зтом генератор озоновоздушной смеси снабжается термостатом. 1 ил., 3 табл. с 0

Таблица 1

35

Из табЛо2 следует, что изменение температуры генератора озоновоздуш- ной смеси от 20 до ЗО С заметно влияет на выход окиси азота. Отсюда следует необходимость в термоста ирова- нии указанного генератора,

ПримерЗ. Преобразователь ГИП N0 помещают в барокамеру, в которой имитируют изменение атмосферного давления от 86 до 106 кПа.

В приведены значения выходного сигнала преобразователя в режиме проверки чувствительности при различных давлениях окружающего воздуха для двух случаев: при отсутствии дополнительного трубопровода 11, соединяющего вход генератора ойоно- воздушной смеси с выходом реакционной камеры и при наличии указанного трубопровода.

ТаблицаЗ

14083196

Формула изобретения

Из табл.З следует, что наличие дополнительного трубопровода, соеди- Ш ющего вход генератора озоновоздуш- НС1Й смеси с выходом реакционной камеры, ослабляет зависимость выходного С1 гнала преобразователя ГИЛ NOj, в ре- Ki iMe проверки чувствительности от Д 1вления окружающего воздуха, что обусловлено стабилизацией давления воздуха на входе в генератор озоно- всздушной смесио

5

0

5 0

Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота в технологических линиях, содержащий реакционную камеру, входы которой трубопроводами соединены с выходом термокаталитического преобразователя двуокиси азота в окись азота и с вькодом электрораз- рядного генератора озоновоздушной смеси, вход которого через фильтр соединен с окружающей атмосферой, установленный на входе термокаталитического преобразователя двухвходо - вьй клапан, первый вход которого соединен с технологической линией, а второй - с источником поверочного газа, насос, соединенный через регулятор давления с выходом реакционной камеры, отличающийся тем, что, с целью удешевления проведения периодической поверки газоанализатора в условиях зксплуатации при одновременном сохранении стабильно- го уровня концентрации окиси азота в поверочном газе, выход и вход генератора озоновоздушной смеси соеди-- нены дополнительными трубопроводами соответственно с вторым входом клапана и с выходом реакционной камеры, при этом генератор озоновоздушной смеси снабжен термостатом