ГАЗОАНАЛИЗАТОР Советский патент 1966 года по МПК G01N7/04 

Изобретение относится к газоанализаторам манометрического типа, основанным на измерении изменения давления в замкнутом объеме, возникающего в результате поглощения анализируемых компонентов.

Известны газоанализаторы манометрического типа, содержащие измерительную камеру, сообщающуюся с помощью кранов с насосом для забора пробы, поглотительными сосудами и манометром. В этих газоанализаторах предусматривают элемент, осуществляющий принудительную прокачку отобранной пробы газа через один или несколько поглотителей. В качестве такого элемента может быть использован либо насос для забора пробы, что связано с усложнением газовой системы газоанализатора, либо дополнительное устройство, что также усложняет конструкцию.

Кроме того, в известных конструкциях газоанализаторов отсутствует приспособление для регулируемого изменения объема измерительной камеры при переходе на другой диапазон измерения давления в ней.

В предлагаемом газоанализаторе для определения, например, кислорода и углекислого 1аза в воздухе измерительная камера разделена на две полости (верхнюю и нижнюю) с помощью гибкой мембраны, которая снабжена клапаном, сообщающим эти полости, и соединена со штоком, приводимым в движение кривощипно-щатунным механизмом. Такая конструкция позволяет осуществлять принудительное прокачивание отобранной пробы газа из одной полости камеры в другую через один или несколько поглотителей. Для изменения объема измерительной камеры при переходе на другой диапазон измерения давлений место выхода штока из верхней полости камеры герметизировано

упругим разделительным элементом, например сильфоном, площадь которого меньше, чем площадь мембраны.

Кривощипно-шатунный механизм снабжен регулируемым упором, позволяющим фиксировать величину сжатия упругого разделительного элемента.

Для снижения погрешности измерения от изменения влажности анализируемого газа и влажности поглотителя газоанализатор

снабжен увлажнителями, один из которых установлен на входе газа в нижнюю полость измерительной камеры, а другой - в поглотительном сосуде для поглощения углекислого газа.

На чертеже изображена схема газоанализатора. вается в атмосферу через штуцер 7. Поглощение углекислого газа происходит при прокачке мембраной 8 пробы воздуха через поглотительный сосуд 9, кран 10 и клапан //. Кран 4 разобщает газовую систему с атмосферой. Замер разрежения после поглощения углекислого газа производится манометром 12. Для поглощения кислорода газ дополнительно прокачивается через ловушку 13, поглотительный сосуд 14 и фильтр 15. Для повышения точности анализа при определении кислорода в газоанализаторе подавлен нуль и сдвинута шкала путем повышения давления в приборе при замере разрежения, возникшего после поглощения кислорода, на определенную величину. Для этого при замере содержания углекислого газа и кислорода кривошипно-шатунный механизм 16 устанавливают на упор 17, при этом сильфон 18 оказывается несколько сжатым. В результате объем измерительной камеры уменьшается и давление в газовой системе увеличивается, т. е. возникшее разрежение частично компенсируется, что приводит к сдвигу диапазона измерения. Известно, что перед началом измерения газовая система прибора должна быть заполнена неизмеряемым компонентом-азотом. В отличие от существующих способов, заполнение прибора азотом, сжатым после окончания предыдущего анализа, и выравнивание давления производят без разобщения газовой системы с заборной полостью, путем создания только в последней разрежения и повышения давления в остальной части газовой системы. С этой целью площадь сильфона выполнена меньше площади мембраны. Выравнивание давления производится после окончания анализа следующим образом: кривошипно-шатунный механизм выводится с упора 17 в крайнее нижнее положение. При этом сильфон дополнительно сжимается, уменьшая объем измерительной камеры настолько, что в приборе возникает избыточное относительно атмосферного давление. Краном 4 газовая система сообщается с атмосферой, и кривошипно-шатунным механизмом сильфон возврашается в первоначальное исходное положение. Одновременно ноднимается мембрана, подсасывается в заборную полость атмосферный воздух. Так как площадь мембраны меньше площади сильфона, то объем верхней части измерительной камеры уменьшается, т. е. в ней повышается давление 55 и азот перетекает в заборную полость, препятствуя проникновению кислорода воздуха из последней в газовую систему прибора. Как указано выше, для увлажнения пробы газа на входе установлен увлажнитель 3. При использовании в качестве поглотителя углекислого газа химпоглотителя известкового ХП-Р1 рекомендуется перед зарядкой его слегка увлажнить. Однако несмотря на это в приборе часто возникает дополнительная погрешность за счет поглощения из пробы газа влаги химпоглотителем при недостаточном его увлажнении, или выделения влаги из химпоглотителя при недостаточном увлажнении пробы. Поэтому в сосуд, поглащающий углекислый газ, для снижения погрешности от изменения влажности помещен донолнительно увлажнитель. Предмет изобретения 1.Газоанализатор для определения, нанример, кислорода и углекислого газа в воздухе, содержащий измерительную камеру, сообщающуюся с помощью кранов с насосом для забора пробы газа, системой поглотительных сосудов и манометром, отличающийся тем, что, с целью осуществления принудительной прокачки отобранной пробы газа через один или несколько поглотительных сосудов, измерительная камера разделена на две полости (верхнюю и нижнюю) с номощью гибкой мембраны, которая снабжена клапаном, сообщающим эти полости, и соединена со штоком, приводимым в кривошипно-шатунным механизмом. 2.Газоаиализатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью изменения объема измерительной камеры для перехода на другой диапазон измерения давлений, шток в месте вывода его из верхней полости камеры герметизирован унругим разделительным элементом, например сильфоном, площадь которого меньте, чем площадь мембраны. 3.Газоанализатор по пп. I и 2, отличающийся тем, что, с целью регулирования изменения объема измерительной камеры, кривошипно-шатунный механизм снабжен регулируемым упором. 4.Газоанализатор по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что, с целью погрешности измерения от изменения влажности анализируемого газа и влажности поглотителя, газоанализатор снабжен увлажнителями, один рз которых установлен на входе газа в нижнюю полость измерительной камеры, а другои - в поглотительном сосуде для поглощения углекислого газа.