Микродозатор газа Советский патент 1990 года по МПК G01N1/18 

Изобретение относится к химической технологии получения чистых газов и промышленной санитарии.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, снижение порога дозирования и улучшение эксплуатационных характеристик.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит хранилище 1 исходной газовой смеси загрязнителя, мерный поворотный кран 2, содержащий два канала с заранее,прокалиброванными объемами, патрубок 3 ввода и вывода газа, трехходовой кран 4,

напорное устройство 5 с запорной жидкостью, обратный клапан 6, резиновую грушу 7, плавающие в запорной жидкости поршни 8, шкалу 9 объемов на 1, толстостенный стеклянный ка- пилляр-натекатель 10, устройство 11 для калибровки натекателя (отрезок пипетки со шкалой с пробочкой спирта внутри канала и трехходового крана)s дифференциальный манометр 12, линию 13 обратной связи, линию 14 выхода газовой смеси, дроссель 15, маностат 16.

Микродозатор работает следующим образом.

Мерный кран 2 присоединяют к источнику чистого газа-загрязнителя и заполняют им один из. каналов, объем которого известен. Поворотом кра- на на 180 отсекают этот канал и подсоединяют кран к патрубку 3„ Затем промывают систему чистым нейтральным газом (предпочтительно гелием). С этой целью к входу в мерный кран подсоеди- няют линию гелия. На этой линии должен быть трехходовой кран, один из патрубков которого сообщается с атмосферой. С помощью груши 7 создают в системе небольшое давление. При этом поршни 8 скользят вверх по хранилищу 1 и оно освобождается от остатков газа. Для заполнения гелием кран 4 поворачивают в положение связи напорной склянки 5 с атмосферой и по- дают в систему гелий. Операцию промывки повторяют несколько раз На последнем вводе гелия поворачивают кран 2 на 180°, при этом гелий выталкивает загрязнитель в 1, затем после запол- нения 1 доступ гелия перекрывают (по ложепие показано на фигуре). Зная объем канала крана-дозатора и объем заполнения хранилища,, находим концентрацию содержащейся з лек исходной газовой смеси. Для дозирования ез в поток разбавителя используегся ек лянный капилляр 10, который ется с помощью устройства 1. Оно известно и представляет собой в данное случае отрезок пипетки 0,1 см: со шкалой, внутрь которой в процессе калибровки вводится пробочка спирта, Последняя в зависимости от давления в 1 движется с определенной скоростью Давление в 1 создают напорным устройством 4-7. Его величина фиксируется манометром 12. Чтобы скомпенсировать перепад давления между линией получаемой разбавленной газовой смеси и атмосферой, имеется обратная связь 13 А чтобы из этой линии при задании большего давления нежелательные примеси не попадали в линию 14, имеется утечка, состоящая из дросселя 15 и маностата 16. Так как вблизи равновесия движение поршней замедляется, работу начинают через 3-5 мин после установки нового давления. Таким ройством можно готовить смеси от 10 до .%, последнее благодаря возможности хранения разбавленного исходного раствора, особенно если учесть, что здесь возможно повторное

разбавление, после приготовления раствора указанным выше методом.

Чтобы обеспечить минимальный контакт запорной жидкости с хранящейся в 1 смесью длина поршня должна быть значительной (около 10 см) при зазоре 0,2-0,1 мм. Однако из-за изгибов по длине существующих стеклянных изделий и трубок и отклонений от круглости сечений это можно обеспечить, выполнив поршень секционно.

Мерный кран 2 и шкала объемов на 1 необходимы для того, чтобы можно было готовить исходную смесь из концентрированного загрязнителя непосредственно в микродозаторе, н также и для ее повторного разведения в 1. В последнем случае канал мерного крана .заполняют не концентрированным загрязнителем, а,смгсью после нерве- го разбавления,

Линия обратной связи имеет утечку через 15 и 16 в атмосферу, чтобы исключить или по крайней мере значительно уменьшить попадание застойного газа с парами запорной жидкости из линии 13 пг-ч изменении натекания (повышении дгчленил в системе) в получаемую газоьую смесь (линия 14).

Связь напорной склянки 5 через клапан 6 с грушей 7 и краном 4 дает возможность при необходимости увеличить натекание (кран 4 в положении, показанном сплошной линией) не контролировать степень нажатия груши, так как в этом случае давление в системе можно только увеличивать. Связав ход крана 4 с атмосферой давление в системе можно только уменьшить.

Связь 5 с манометром 12 и хранили щем 1 снизу при предлагаемом конструктивном решении наиболее целесообразна из-за того, что сводит к минимуму вероятность проскока воздуха из 5 и 13 в хранилище 1.

Пример выполнения дозатора.

Хранилище 1 - бюретка с делениями объема на 100 см3, 5 - стеклянная емкость на 100 см3, 8 - запаянные с обеих сторон цилиндрические стеклянные трубки, образующие при помещении в 1 кольцевые зазоры с внутренней его стенкой соответственно верхний 0,1 мм и нижний 0,15 мм. Длина каждого 30 мм, Капилляр-натекатель 10 диаметром 05 04 мм, длиной 120 м. Внешний диаметр его 7 мм. 11 - отрезок пипетки с делениями на 0,1 см3 длиной 80мм.

Высота манометрической трубки 12 около 1 м. Запорная жидкость - сухое трансформаторное масло. 2 - стеклянный четырехходовой кран с двумя каналами в пробке с объемами каналов 0,13 (и 0,17 см3. Детали установки соедине- нены встык с помощью прозрачных поли- винилхлоридных муфт. Соединение 2 с 3 разъемно и выполнено с помощью муфтЫ из резинового вакуумного шланга.

Испытания проводились с сероводородом в качестве загрязнителя. При однократном разведении в качестве исходной смеси получали раствор сероводорода в гелии 0,14 об.%, при повторном разведении 0,025 об.%. Соответственно в зависимости от давления в1 1 на линии 14 получали газовые

смеси сероводорода в азоте в преде 5до 2-109об.%

лах концентраций от 1«10 Смеси использовали для калибровки ку- локометрического газового детектора. Сохранность без заметного изменения состава по результатам наших наблюдений для смесей, содержащих десятые и более доли процента загрязнителя,- 5-7 сут, а сотые - 2-3 сут.

Формула изобретения

1. Микродозатор газа, содержащий хранилище газа-загрязнителя, устройства для его вытеснения и контроля давления, связанного обратной связью с линией готовой газовой смеси, патрубок для ввода загрязнителя в хранилище и капилляр-натекатель, о т- личающмйся тем, что, с целью расширения функциональных воз-. можностей, снижения порога дозирования и улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен стеклянными полыми поршнями, установленными,в хранилище газа-загрязнителя, ,на поверхности которого выполнена шкала объемов, мерным крюком, соединенным с патрубком ввода загрязнителя, линией утечки с дросселем и маноста

том, соединенной с линией обратной

связи.

2. Микродозатор по п. 1, о т л и- чающийся тем, что устройство

вытеснения снабжено обратным клапаном с резиновой грушей, установленных на входе его, а выход устройства вытеснения соединен с устройством контроля давления и хранилищем газазагрязнителя.

/а

Изобретение относится к химической технологии получения чистых газов и промышленной санитарии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и снижение порога дозирования, улучшение эксплуатационных характеристик. Микродозатор газа включает хранилище газа-загрязнителя, устройства для его вытеснения и контроля давления, связанные обратной связью с линией готовой газовой смеси, патрубок для ввода загрязнителя в хранилище и капилляр-натекатель. В хранилище помещены соприкасающиеся друг с другом стеклянные полые плавающие в запорной жидкости поршни, а на его поверхности выполнена шкала объемов, причем патрубок ввода загрязнителя соединен с мерным краном, а линия обратной связи соединена с линией утечки через дроссель и маностат. Кроме того, устройство выстеснения сверху соединено через обратный клапан с резиновой грушей, а снизу - с устройством контроля давления и хранилищем. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.