ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК плотности ГАЗОВ Советский патент 1969 года по МПК G01N9/02 

Известен датчик плопности газов, основанный иа измерении веса постоянного по высоте столба газа, содержащий измерительную ячейку, нейтральную колонку, автоматический -пробоотборный кран, измерительную схему, самописец и командный прибор. В известном устройстве в поток газачносителя вводят постоянную по объему и давлению дозу анализируемого газа. Попадая в измерительную ячей|Ку, она изменяет вес столба газа, что фи1КСИруется термоанемометрайш.

Предложенный датчик отличается от известного тем, что нижняя от1водящая трубка измерительной ячейки выполнена горизонтальной, а верхняя имеет отвод, опущенный до ур 01вня нижней.

Эти отличия позволяют расширить диапазон линейной связи между выходным сигналом и разностью плотности анализируемого газа и газа-носителя при различных объемах дозы анализируемого газа, исключить повторное взвешивание анализируемого газа в ОБВОДЯЩИХ трубках ячейки.

На фиг. 1 показана принципиальная схема датчика; на фиг. 2 - схема измерительной ячейки.

схемы 3, автоматического компенсационного самописца 4, командного прибора 5.

Блок подготовки газов / предназначен для питания датчика плотности воздухом, газомносителем и анализируемым газом. Он содержит три одинаковые цепи 6, состоящие из редуктора с фильтром 7, мано.мет.ра 8, дросселя 9 для установки необходимого расхода и ротаметра 10 для контроля величины расхода.

На выходе цепи 6 питания прибора анализируемым газом установлен пневматический клапан 11, который перекрывает поток анализируемого газа незадолго до момента отбора пробы, что необходимо для выравнивания давления анализируемого газа в следующей за клапаном 11 линии до атмосферного. Датчик 2 прибора состоит из измерительной ячейки 12, гидравлического сопротивления 13 и управляемого сжатым воздухом

дозатора 14. Ячейка 12 - основной элемент датчика 2 - изготовлена из трубо-к внутренним диаметром 6 мм. Высота ее 350 мм. Трубки 15-17 расположены вертикально. В середину вертикальной трубки 15 через штуцер 18

подводится воздух, расход которого поддерживают постоянным. В середину трубки 16 подводится через штуцер 19 газ-носитель из гидравлического сопротивления 13. Подводимые к ЯЧейке газы покидают ее через отводы

да трубки 20 спущен «а один ур01вень с отводом труйки 21.

В горизонтальных трубках 20 и 21 на участках между вертикальными трубками 15 и 16 размещены чувствительные элементы дифференциального терлшанемометра (на чертежах не показаны).

Гидравлическое сопротивление 13 (нейтральная колонка) представляет собой медную трубку длиной 1 м с внутренним диаметром

4 мм.;

Дозатором 14 в датчике 2 служит лншматический лробоотбориый кран.

Сжатый воздух подводится к пробоотборному крану от командного электропневматического п,рИбо,ра 5.

Измерительная ячейка 12, гидравлическое сопротивление 13 и дозатор 14 помещены в термостат (на чертежах не ноказан).

Блок излмерения и корректировки нулевого уровня измерительной схемы 3 содержит:

неравновесный мост 22, 1составленный из сопротивлений 23-25, двумя другими плечами которого служат чувствительные элементы 26 и 27 термоанемометра, рааположепные в блоке датчика 2, получающего питание от стабилизированного источника постоянного тока 28 напряжением 5-10 в;

схему 29 автоматической установки нуля неравновесного моста 22, которая, в свою очередь, состоит из фазочувствительного усилителя 30, реверсивного двигателя 31, источника питания реле 32 и реле постоянного тока 33 и 34.

Вал рвверсивного двигателя 31 связан с деижком переменного сопротивления 24. Работой реле управляет командный прибор 5, задающий цикл работы датчика 2.

Принцип работы предлагаемого датчика плотности газов основан на измерении веса постоянного по высоте столба газа-носителя. В поток газа-носителя после регулятора расхода с помощью автоматического дозатора 14 вводится постоянная по объему и давлению доза анализируемого газа. Она проталкивается газом-носителем как поршнем в измерительную ячейку 12 и изменяет вес столба газа, что приводит к изменению потока воздуха через термоанемометр. Последний преобразует изменение веса столба газа в электрический сигнал. Разность весов данного столба газа в случае, когда в столбе протекает чистый газ-носитель и когда в газе-носителе имеется примесь анализируемого газа, фиксируется на ленте самописца 4 в виде пика, высота которого пропорциональна разности плотностей анализируемого газа и газа-носителя.

Предмет изобретения

Импульсный датчи1К плотности газов, содержащий измерительную ячейку-, нейтральную колонку, автоматический пробоотборный кран, измерительную схему, самописец и командный прибор, отличающийся тем, что, с целью

увеличения диапазона линейной связи между выходным сигналом и разностью плотностей анализируемого газа и газа-носителя при различных объемах дозы анализируемого газа и исключения повторных взвешиваний анализируемого газа в отводящих трубках ячейки, нижняя трубка выполнена горизонтальной, а верхняя имеет отвод, опущенный вертикально до уровня нижней. бозВуХ yn O effi/if §o3o Л i OSQ/TJOpy nOf(O3Ofi yc. -

rp-, rpгЯ

18

.17

гГ