ГАЗОАНАЛИЗАТОР НА КИСЛОРОД Советский патент 1965 года по МПК G01N27/72 

Известен газоанализатор, основанный на изменении теилоироводности кислорода в магнитном иоле. Газоанализатор содержит датчик, состоящий из двух цилиндрических камер, чувствительными элементами которых служат илатиновые нити, подогреваемые постоянным током, и соленоида.

В оиисываблмом газоанализаторе к соленоиду подключен источник переменного тока низкой частоты, к мостовой измерительной схеме - источник переменного тока высокой частоты и в диагональ моста - высокоизбирательный усилитель. Это повышает чувствительность прибора и создает возможность неирерывного. контроля ири анализе газов в условиях низкого давления. Избирательный усилитель может быть выполнен в виде иоследовательно расположенных высокочастотного и низкочастотного усилителей, с двойными Т-образными мостами и фазочувствительными детекторами.

На чертеже изобралсена электрическая блок-схема газоанализатора с пульсирующим полем.

Мост питается переменным током 1150 ги. Диаметр нитей 30 мк, длина 8 см, ток через нити 55 тЛ. Соленоид / (4000 витков) питается пульсирующим током 6 гц (30- 50 тА). Возникающие вследствие наличия кислорода пульсации теилопроводности приводят к модуляции тока 1150 гц с частотой 6 гц. Модулированный сигнал, приходящий с диагонали моста, после иреобразования на входном иовыщающем трансформаторе 2 (коэффициент трансформации 15) проходит через RC-фильтр, значительно ослабляющий наводки 6 гц, и затем усиливается избирательным RC-усилителем 3, настроенным на несущую частоту (1150 гц), щирина полоси этого усилителя 100 гц. Fla первом фазово:. детекторе 4 (с шириной полосы 20 гц) выделяется сигнал 6 гц, который затем усиливается избирательным RC-усилителем 5 (с шириной полосы порядка нескольких герц) и выпрямляется на втором фазовом детекторе 6 (с шириной полосы 0,5 гц).

Коэффициент усиления всей схемы по н.;пряжению- 6-10, при этом коэффпциеи усиления по высокой частоте равен 3-10, а по низкой 2-10:J. Уровень щумов 10-.

Отдельные узлы блок-схемы иостроены по известным схемам. Усилители собраны так, что каждый из них имеет два каскада усиления и собраны на лампе 6Н9. Избирательность этих усилителей в значительной мере достигается тем, что во втором каскаде усилителя осуцлествляется отрицательная обратная связь с анода на сетку каскада через двойной Т-образный фильтр.

лптеля и шунтирующих емкостей для НЧ-усилителя также способствует избирательности этих усилителей. Как иервый, так и второй фазовый детекторы построены по известной схеме Шустера.

ВЧ и НЧ-генераторы иостроены по схеме, аналогичной схеме генератора ЗГ-10. Для анодного питания усилителя ВЧ-генератора применяется электронный стабилизатор с коэффициентом стабилизации порядка нескольких сотен.

Рабочее давление ирибора 0,3-10 мм рт. ст., чувствительность равна 0,01о/о Оо. Прибор позволяет производить анализ в любом диапазоне концентрации кислорода.

Изменение состава балластных газов в пределах 5Vo не сказывается на показаниях прибора в любом диапазоне измерений.

Наличие в приборе тонкой платиновой нити вызвано необходимостью применения в случае пульсирующего поля термосопротивления с малой тепловой инерционностью. Однако; при указанной толщине нити инерционность газоанализатора довольно значительна. Чувствительность газоанализатора может быть повышена, если уменьшить толщину нити. , . . ..,

Низкое рабочее , давление обусловливает возможность анализа взрывоопасных газов.

Предмет изобретения

1.Газоанализатор на кислород, основанный на изменении теплопроводности кислорода в магнитном поле, содержащий датчик, состоящий из двух сообщающихся между собой измерительных камер с термосопротивлениями в качестве чувствительных элементов, включенных в мостовую измерительную схему, и соленоида, в слабое магнитное поле которого помещена одна из камер, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности газоанализатора и создания возможности непрерывного контроля при анализе газов в условиях низкого давления, к соленоиду подключен источник переменного тока низкой (модулирующей) частоты, к мостовой измерительной схеме подключен источник переменного тока высокой (несущей) частоты и в диагональ моста включеи высокоизбирательный усилитель.

2.Газоанализатор на кислород по п. 1, отличающийся тем, что, избирательный усилитель выполнен в виде последовательно расположенных высокочастотного и низкочастотного избирательных усилителей, снабженных двойными Т-образиыми мостами и фазочув ствительными детекторами.

I