Магнитомеханический газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при определении концентрации кислорода в различных газовых смесях.

Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации постоянной составляющей помехи и погрешности, обусловленной внешними механическими воздействиями.

На фиг. 1 - 4 показана конструкция газоанализатора; на фиг. 5-его функциональная схема.

Магнитомеханический газоанализатор содержит поворотный ротор 1 с компенсационной обмоткой, расположенный на растяжке 2 в измерительной камере 3, образующий один канал измерения содержания анализируемого газа, в который также входит преобразователь положения

ротора 1 в электрический сигнал, усилитель и выходная схема (на фиг. 1-4 не показаны); Второй канал образован поворотным ротором 4 с компенсационной обмоткой, расположенным на той же растяжке 2 в общей измерительной камере 3. В этот канал входит также свой преобразователь положения ротора 4 в электрический сигнал, усилитель и выходная схема.

Магнитная система включает, например, постоянный магнит 5 и полюсные наконечники 6-11, образующие два рабочих зазора для роторов 1 и 4. Полюсные наконечники 6-11 расположены в каждом канале так, что они являются зеркальным отображением друг друга и, следовательно, неравномерные магнитные поля в каждом канале являются зеркальным отображением друг друга, что позволяет получить противоО

ел о

00 СА)

сл

положно направленные силы, поворачивающие поворотные роторы 1 и 4 каждого канала при подаче анализируемого газе, в измерительную камеру 3.

Измерительные каналы могут включать преобразователи 12 и 13 положения ротора, усилители 14 и 15 и выходные схемы (токо- съемные резисторы) 16 и 17, подключенные к компенсационным обмоткам 18 и 19 роторов 1 и 4 им блоку 20 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче анализируемой газовой смеси в измерительную камеру 3 вследствие того, что неравномерные магнитные поля каждого канала являются зеркальным отображением друг друга, поворотный ротор 1 поворачивается в одну сторону, а поворотный ротор 4 - в противоположную. При этом на выходной схеме 16 первого канала возникает напряжение U, пропорциональное содержанию парамагнитного вещества, например кислорода, в газовой смеси. На выходной 17 второго канала возникает такое же напряжение U, но с обратным знаком. Кроме полезного сигнала U на выходных схемах э общем случае могут появиться сигналы погрешности, вызванные, например, изменением окружающей температуры или другими факторами.

При внешнем механическом воздействии возникает поворот роторов 1 и 4, направленный в одну сторону. При этом на выходных схемах 16 и 17 обоих каналов возникают сигналы Ли, пропорциональные сигналу помехи и имеющие одинаковую полярность, так как поворотные роторы 1 и 4 одинаково ориентированы в пространстве, имеют одинаковые массогабаритные характеристики, а магнитная система создает одинаковые величины магнитного поля и его неравномерности в обоих каналах. Оба выходных напряжения подаются на блок 20

в противофазе. В результате сигналы, пропорциональные содержанию кислорода в анализируемой газовой смеси, складываются, а сигналы, пропорциональные сигналу помехи (внешнему механическому воздействию), вычитаются.

Таким образом, газоанализатор позволяет снизить погрешности измерения от внешних механических воздействий, а также от других факторов, например температуры, обеспечивая также выигрыш в чувствительности.

Формула изобретения Магнитомеханический газоанализатор, содержащий магнитную систему с рабочим

зазором, в котором размещен поворотный гантелеобразный ротор на растяжке с компенсационной обмоткой, подключенной к выходу измерительного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности, он снабжен вторым поворотным гантелеобразным ротором с компенсационной обмоткой и измерительным каналом и блоком вычитания, при этом магнитная система выполнена с двумя рабочими зазорами, зеркально симметричными относительно оси растяжки, на которой закреплен второй поворотный гантелеобразный ротор, размещенный во втором зазоре магнитной системы параллельно первому, причем выход второго измерительного канала подключен к компенсационной обмотке второго поворотного гантелеобразного ротора, а входы блока вычитания соединены с выходами измерительных каналов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при определении кислорода в различных газовых смесях. Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации постоянной составляющей помехи и погрешности, обусловленной внешними механическими воздействиями. Магнитомеха- нический газоанализатор содержит два идентичных канала измерения содержания кислорода, образованных двумя поворотными роторами, расположенными на одной растяжке в общей измерительной камере, а полюсные наконечники каждого канала расположены зеркально относительно оси симметрии, проходящей через ось вращения поворотных роторов. Выходы обоих каналов подключены к блоку вычитания. При этом сигналы, пропорциональные содержанию кислорода, имеют разную полярность и складываются один с другим, а сигналы, возникающие за счет внешних механических воздействий или других мешающих факторов, имеют одинаковую полярность и вычитаются, что обеспечивает снижение погрешности. 5 ил. Ё

j

S

rJ-6

А

фиг.2.

7,f8 n

вЛ.У

fpt/гЗ

18

100х

Л1

19--O

фигЬ

канал 1

К о и ал I