Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости Советский патент 1989 года по МПК G01N7/10 

(21)4156807/28-26

(22)08.12.86

(46) 15.05.89. Бюл. № 18

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения

(72)В.Н. Хозяйчиков и Д.П. Лебедев

(53)6.847.356 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 987463, кл. G 01 N 7/10, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ В ЖИДКОСТИ

(57)Изобретение относится к ферментационной технике, в частности к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости

непосредственно в технологических аппаратах. Цель - повышение точности. Датчик с теплообменником помещают в эталонную жидкость, которая через теплообменник, патрубок ввода 34 и трубку 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и затем выводится наружу. Инертный газ из баллона 10 поступает в магистрали 22, 23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали 22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал 24, проточное отверстие 26 и канал 4 вывода газа-носителя поступает в хроматограф.2 ил.

$

Изобретение относится к ферментационной технике ,в частности, к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непосредственно в технологических аппаратах. Цель - повышение точности. Датчик с теплообменником помещают в эталонную жидкость, которая через теплообменник, патрубок ввода 34 и трубку 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и затем выводится наружу. Инертный газ из баллона 10 поступает в магистрали 22,23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали 22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал 24, проточное отверстие 26 и канал 4 вывода газа-носителя поступает в хроматограф. 2 ил.

8

Jt. 72

4

СО

оо

СП

tpuef

1

14 798

Изобретение относится к ферментационной технике, в частности к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непосредственно в технологических аппаратах, например в ферментерах.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 схематически представлено устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости; на фиг.2 - изменение погрешности rf известного предлагаемого устройства .о

Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости содержит датчик 1 с измерительной 2 и эталонной 3 емкостями с газопрони- цаемь1ми стенками, подключенный через каналы 4 и 5 вывода газа-носителя к газоанализатору 6, например хроматографу, а патрубок 7 ввода газа-носителя через регулятор 8 расхода,редуктор 9 присоединен к баллону 10 с инертным газом-носителем, например гелием.

Измерительная 2 и эталонная 3 емкости датчика 1 выполнены в виде ко- аксиально размещенных трубок, например, из силиконовой резины, укрепленных на верхних 11 и 12 и нижних 13 и 14 торцовых конусах. В эталонной емкости 3 по ее оси с зазором в нижнем конце установлена трубка 15, верхний конец которой закреплен в верхнем 12 торцовом конусе.

Трубка 15, внутренняя полость 16 эталонной емкости 3, канал 17 в корпусе верхне го 12 торцового конуса и патрубок 18 вывода эталонной жидкости образуют магистраль прокачки жидкости. Между измерительной 2 и эталонной 3 емкостями установлена цилиндрическая перегородка 19 с расположенными с обеих ее сторон по винтовой линии и прилегающими к стенкам емкостей 2 и 3 ребрами 20 и 21, образующими магистрали 22 и 23 прохода газа-носителя, которые соединены каналами 24 и 25, расположенными в корпусе нижнего торцового конуса 13, через изолированные друг от друга проточные отверстия 26 и 27 в общем дне 28 нижних торцовых конусов 13, 14 и патрубки 29 и 30 с каналами 4 и 5 вывода газа-носителя. Нижние концы патрубков 29 и 30 закреплены в нижнем торцовом конусе 14. Дно 28

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

50 2

с помощью пружины 31 и вингопон крышки 32 герметично прижато к основанию нижних торцовых конусов 13 и 14.

Патрубки 29 и 30 вывода газа-носителя размещены во внутренней полости

16и прилегают к стенкам трубки 15 магистрали прокачки эталолной жидкости и находятся о ней в тепловом контакте.

Система регулирования температуры выполнена в виде теплообменника 33, подсоединенного к патрубку 34 ввода эталонной жидкости, и дополнительно введенного в эталонную емкость 3 нагревателя 35, имеющего Одинаковое сопротивление и шаг навивки с нагревателем 36, расположенным в измерительной емкости 2 и соединенным с нагревателем 35 последовательно.Оба нагревателя 35 и 36 находятся в тепловом контакте с емкостями 2 и 3 соответственно и подключены к регулируемому источнику 37 тока. На каждый нагреватель 35 и 36 намотано термосопротивление 38 и 39 соответственно. Термосопротивления 38 и 39 подключены к блоку 40 регистрации температуры.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 вместе с теплообменником 33 помещают в исследуемую жидкость. Эталонная жидкость (вода) через теплообменник 33 по патрубку 34 ввода и трубке 15 попадает в полость 16 эталонной емкости 3 и через канал

17и патрубок 18 выводится наружу. Инертный газ из баллона 10 через

редуктор 9 и регулятор 8 расхода поступает по патрубку 7 ввода в магистрали 22 и 23 газа-носителя. Проходя по винтовой линии магистрали 22, инертный газ насыщается диффундирующими через силиконовую трубку (емкость) 2 газами, растворенными в исследуемой жидкости. Образовавшаяся газовая смесь через канал 24,проточное отверстие 26, патрубок 29 и канал 4 вывода газа-носителя поступает на измерительное плечо хроматографа 7. Инертный газ, проходя по магистрали 23, насыщается диффундирующими через силиконовую трубку (емкость) 3 газами, растворенными в эталонной жидкости, протекающей в полости 16 эталонной трубки 3, поступает через канал 25, проточное отверстие 27, патрубок 30 и канал 5

вывода глча-ногителя ил грлвнитель- ное плечо хроматографа 7. В мостовом схеме хроматографа 7 сигналы, возникающие в его плечах, сравниваются,и разница их пропорциональна абсолютному значению концентрации растворенных газов в жидкости. Проницаемость силиконовых трубок существенно зависит от температуры. На фиг.2 показано изменение дополнительной Ј погрешности, возникающей при изменении парциального давления вследствие изменения температуры эталонной жидкости (воды) на 10°С (1 - смесь с 18,7% 0, число оборотов мешалки 340 об/мин,известное устройство 2 - то же, предлагаемое устройство). Такие условия возникают при работе системы регулирования температуры (входящего в нее нагревателя воды), находящейся на некотором расстоянии от технологического аппарата (ферментера) .

Формула изобретения

Устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости, содержащее датчик с емкостями с газопроницаемыми стенками: измерительной, снабженной нагревателем,и эталонной с магистралью прокачки эталонной жидкости с патрубками ввода и вывода, магистралями прохода газа-носителя через емкости с общим

патруоком ввода и автономными патрубками вывода, подключенными к газоанализатору, и систему регулирования температуры, о т л и ч щ е- е с я тем, что, с цепью повышения точности измерения, измерительная и эталонная емкости датчика выполнены в виде двух коаксиалыто размещенных

трубок, при этом в эталонной емкости по ее оси с зазором установлена трубка, образующая с внутренней полостью эталонной емкости магистраль прокачки жидкости, а магистрали прохода

5 газа-носителя образованы установленной яежду измерительной и эталонной емкостями цилиндрической перегородкой с ребрами, расположенными с обеих сторон перегородки по винтовой линии

0 и прилегающими к стенкам емкостей, причем патрубки вывода газа-носителя размещены во внутренней полости эталонной емкости и прилегают к стенкам трубки магистрали прокачки эталонной

5 жидкости и находятся с ней в тепловом контакте, система регулирования температуры выполнена в виде теплообменника и дополнительно введенного в эталонную емкость нагревателя,

0 имеющего одинаковое сопротивление и шаг навивки с нагревателем, расположенным в измерительной емкости и соединенным с ним последовательно, а нагреватели подключены к регулируемому источнику тока.

(f

9 8 7

6 5

ц3

2

J0

J5

Редактор Л. Веселовская

Составитель С. Киселев

Техред И.Верес Корректоре. Кравцова

Заказ 2536/42

Тираж 790

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.... ..„.,....„.....«..- -,«.«.-.---.-.-.-.--.-.и....-- ---- - -. - - - -- .

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

40

t°c

Фиг.2

Подписное