Парамагнитный резонансный газоанализатор Советский патент 1962 года по МПК G01N24/10 

В ОСНОВНОМ авт. св. № 144634 описан способ анализа газов путем определения в исследуемом газе содержания парамагнитных газов по изменению сигнала парамагнитного резонанса порошка антрацита под действием парамагнитного газа.

Известны магнитные газоанализаторы, принцип действия которых основан на явлении «магнитного ветра и на зависимости магнитной восприимчивости газов от температуры.

Предлагаемый парамагнитный резонансный газоанализатор основан на явлении зависимости интенсивности линии парамагнитного резонанса порошка антрацита от парциального давления парамагнитных газов, в частности кислорода и окислов азота на его поверхности Он отличается от известных тем, что, с целью выполнения периодических газовых проб на содержание кислорода и других парамагнитных газов, порошок антрацита расположен в катушке контура генератора, размешенной в .газовой камере, снабженной краном для сообщения этой камеры с вакуумом для создания в ней разрежения и последующего заполнения камеры исследуемым газом.

Кроме того, газоанализатор отличается тем, что газовая камера его снабжена подводящим и отводящим отверстиями, благодаря чему анализ выполняется непрерывно.

Парамагнитный резонансный газоанализатор обладает по сравнению с известными газоанализаторами следующими преимуществами:

1. Повышение чувствительности при уменьщении содержания кислорода в исследуемой смеси и возможность в связи с этим осуществлять анализ малых содержаний кислорода, например от 0,003 процента по объему.

№ 144635 2 2.Возможность определения содержания кислорода как в бинарных, так и в многокомпонентных смесях.

3.Независимость показаний от физических свойств компонентов, составляющих исследуемый газ.

4.Независимость показаний от скорости прохождения газа через рабочую камеру и от положения (наклона) прибора в пространстве.

5.Возможность осуществлять как периодический анализ газовых проб, так и непрерывные автоматически измерения.

Принцип действия газоанализатораДля определения интенсивности парамагнитного резонанса порошок антрацита помещается в два взаимно перпендикулярных магнитных поля. Одно поле статическое, другое поле - переменное, радиочастотное. Величина статического магнитного поля устанавливается такой, чтобы при данной частоте радиочастотного поля выполнялось условие резонанса. В этих условиях порошок антрацита будет непрерывно поглощать энергию радиочастотного поля, причем величина поглощенной энергии будет зависеть от парционального давления парамагнитных газов, в частности, кислорода и окислов азота на поверхности угольного порощка. Последнее дает возможность при контакте исследуемого газа с порошком антрацита определять в этом газе содержание кислорода или других парамагнитных газов.

Парамагнитный резонансный газоанализатор состоит из генератора (фиг. 1), работающего на частоте ПО мгц (6С1П), широкополосного усилителя (6Х2П}, усилителя постоянного тока {6Н9, 6Х2П), стабилизированного блока питания (6ПЗ 6Н9, 5Ц4С) и газовой камеры 3 (фиг. 2).

Образец (угольный порошок) / (фиг. 2) помешается в катушку контура генератора 2. которая находится в газовой камере 3.

Магнитное поле (33 эрстед) создается током, протекающим по обмотке соленоида 4, намотанной на наружную поверхность газовой камеры.

Газовая камера имеет два отверстия 5, расположенные таким образом, чтобы в случае автоматических измерений анализируемый газ «омывал порошок антрацита. Оба отверстия перекрываются вакуумными вентилями 6. Оси катушки генератора и соленоида имеют взаимно перпендикулярное расположение. Соленоид питается от накальной сбмотки силового трансформатора током в 1 а, который стабилизирован барретором.

Сигнал парамагнитного резонанса порошка антрацита, зависящий от парционального давления кислорода в исследуемом газе, снимается с сопротивления ( г) сеточной цепи генератора (6С1П) и после предварительного усиления (6Х2П) подается на вход усилителя постоянного тока {6Н9, 6Х2П), в катодной цепи которого включен микроамперметр, проградуированный в процентах примеси паромагнитных газов. Для непрерывного контроля за содержанием кислорода в исследуемом газе вместо микроамперметра в катодную цепь может быть включен самопишущий прибор, например, стандартный прибор ЭПП-09.

Установка режима работы генератора осуществляется переменным сопротивлением {R 2,2 г) и переменной емкостью (С 8 -г 30 щл. F) фиг. 1.

При проведении периодического анализа газовых проб одно из отверстий 5 (фиг. 2) перекрывают вакуумным вентилем 6, а второе с помощью оливки 7 соединяют с пробой анализируемого газа. После

проведения измерения анализируемую пробу газа откачивают форвакуумным насосом или продувают газовую камеру диомагнитным газом (водородом, азотом и др.). Если проводится автоматический контроль за содержанием кислорода или окислов азота в исследуемом газе, то газовая камера с помощью оливок 7 подсоединяется к трубопроводу, по которому протекает анализируемый газ.

Измерение содержания окислов азота и кислорода производится по разным гра/дировочным кривым шкалы индикатора газоанализатора.

Шкала прибора нелинейная. Диапазон измерений от 0,003 до 1% Ог по объему при 760 мм рт. ст.

Вес- 12 кг. Потребляемая мощность 100 вт. Питается от сети переменного тока.

Предмет изобретения

1.Парамагнитный резонансный газоанализатор для осуществления способа по авт. св. .Nb 144634, отличающийся тем, что, с целью выполнения периодических анализов газовых проб на содержание кислорода и других парамагнитных газов, порощок антрацита расположен в катущке контура генератора, размещенной в газовой камере, снабженной краном для сообщения этой камеры с вакуумом для создания в ней разрежения и последующего заполнения камеры исследуемым газом.

2.Форма выполнения газоанализатора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью непрерывного анализа, газовая камера снабжена подводящим и отводящим отверстиями.

Риг 2