Анализатор парамагнитных газов Советский патент 1988 года по МПК G01N27/72 

(Л

с

О5

ел to

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для анализа нарамагнитных газов, например кислорода, в многокомпонентной газовой смеси.

: Цель изобретения - повышение точ- 1ности анализа многокомпонентных смесей нутем устранения влияния потоков тепловой конвекции на показания анализатора и упрощение конструкции.

На чертеже показана схема устройства. Анализатор содержит камеру в виде кольцевого канала, по диаметру которого )асположен поперечный канал, выполненный 3 виде стеклянной трубки с намотанным -la ней двухсекционным сопротивлением, аждая секция которого является чувствительным элементом 1 и 2, включенным в ;межные плечи моста. Два других плеча 1лоста образованы резисторами 3 и 4. Пи- ание моста осуществляется от бло ка 5 пи- ания. Чу1 ствительные элементы находятся термомагнитной измерительной ячейке в еоднородном магнитном поле, образован- ом полюсами электромагнита 6. Обмот- са 7 возбуждения электромагнита подклю- ена к источнику питания, выполненному J ви/ie генератора 8 формирования одно- олярных низкочастотных импульсов элект- ического тока, вход которого связан с бло- юм 9, являющимся регулятором режима )аботы. Измерительная диагональ моста 1Ключена на вход усилителя 10 полного сиг- Аала моста. На выход усилителя 10 вклю- 4ен блок 11 выделения и детектирования Переменной низкочастотной составляющей усиленного сигнала измерительного моста Частоты однополярных импульсов генератора 8. На выход блока 11 включен из- .черительный прибор 12.

Устройство работает следующим образом. Нри подаче импульса тока от генератора 8 па электромагнит 6 и при наличии в Канале 1 термомагнитной ячейки газовой смеси, содержащей парамагнитный газ, вблизи чувствительного элемента 1 возника- б Т термомагнитная конвекция, вследствие чего температура этого элемента понижается и в измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное концентрации парамагнитного газа в смеси. Однако одновременно с термог,1агнитной кон- В екцией на нерераспределение температур ч увствительных элементов 1 и 2 влияет поток естественной тепловой конвекции. В зависимости от положения устройства происходит поворот вектора термомагнитной кон- Е1екции относительно вектора естественной тепловой конвекции, в результате чего изменяется результирующий вектор конвекции газа через чувствительные элементы. В измерительной диагонали моста появляется дополнительный сигнал, представляющий собой погрешность, обусловленную влия1{ием потока тепловой конвекции. При одном и том же положении первичного преобразователя величина этого дополнительного сигнала неодинакова при различной номенклатуре и сос: аве неанализируе.мой части смеси. При отсутствии подачи импульса тока от генератора 8 на электромагнит 6 тем0 пература чувствительных эле.ментов, а следовательно, и выходное напряжение измерительного моста определяются только на- правление.м и величиной тепловой ко1шекции газа. Причем это напряжение равно дополнительному сигналу, определяющему погрешность при подаче импульса тока от генератора 8 на электромагнит 6. Разность напряжения измерительной диагонали .моста при наличии .магнитного поля в электромагнитной ячейке (подача и.мпульса) и его

Q отсутствии не содержит дополнительно1Ч) сигнала, определяющего погрешность влияния тепловой конвекции, и зависит только от величины термомагнитной конвекции, пропорциональной концентрации парамагнитного газа. При непрерывной подаче низко5

5

0

5

G

частотных импульсов тока от генератора

на электромагнит 6 в диагонали моста появляется низкочастотная составляющая напряжения, среднее значение которой не зависит от наличия и величины потока тепловой конвекции при любом положении первичного преобразователя и при любом составе неанализируе.мой части газовой смеси. Частота и амплитуда однополярных импульсов генератора 8 регулируется путем изменения е.мкости и сопротив.чений элементов блока 9, подключенных к контуру ге- терод ина и в цепь обратной связи усилителя генератора 8. С усилителя iO напряжение измерительной диагонали поступает в бл)к, где происходит выделение и детектирование низкочастотной составляюп1ей сигнала час0 тоты подачи импульсов от генератора 8. Блок 1 1 представляет собой две стч пенч диодного детектирования сигнала, iipi;4eM вход пер1и)й ступени подключен к выходу .моста через разделительную е.мкост1. н1-,;ход первой пени соединен с входо.м итормн стх пени так5 же через разделительную омко ./ть. На выходе второй ступени детектирования установлен узел интегрирования и усиления, постоянное напряжение на выходе котор(яч) пропорционально среднему значению низкочаст:;т- ной составляюпхей сигнала в диагона.чи измерительного моста. Оно поступает lia вход прибора 12 для измерения и регистрации. Это напряжение соответствует концентрации анализируемого газа и не зависит от потоков тепловой конвекции.