МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР Советский патент 1970 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к области газоаналитического приборостроения и предназначено для применения в тех областях техники, где требуется проводить анализ парамагнитной восприимчивости веществ, например при определении концентрации кислорода в различных газовых смесях.

Известен магнитомеханическмй компенсационный газоанализатор, содержащий поворотный ротор с зеркалом и обмоткой на нем. Ротор находится в неоднородном магнитном поле, созданном кольцевой магнитной системой, состоящей из одного подковообразного магнита или двух raгнитoв с магнитоироводом и полюсных наконечников. Такой газоанализатор имеет фотоэлектроодтический индикатор положения ротора, состоящий из осветительной лампы, конденсора с диафрагмой, лучепреломляющих зеркал, объектива, маски или разделительной призмы и светочувствительных элемеНтов, и усилитель сигнала от фотоэлектрооптического индикатора положения ротора. Усиленный ток поступает на обмотку ротора для компенсации момента, действующего на ротор в результате его взаимодействия с парамагнитным газом, например кислородом, находящимся в анализируемой среде. В известном газоанализаторе фотоэлектрооптический индикатор положения ротора находится перед магнитной системой на специальном основании в форме кронштейнов или плиты.

Цель изобретения - исключение оптических бликов и уменьшение габаритов.

Для этого окно совмещено с объективом фотоэлектрического индикаюра положения ротора.

Для упрощения сборки и регулировки при сохранении достаточной жесткости конструкции фотоэлектроопгический индикатор положения ротора выполнен съемным, например в виде тубуса, с установленными в нем элементами фотоэлектрооптической системы, осветительной лампой, конденсора с диафрагмой, отражающими зеркалами, маской и светочувствительными элементами. Вместо диафрагмы и маски может использоваться разделительная призма, установленная перед светочувствительными элементами.

На чертеже показан предложенный газоанализатор.

Газоанализатор содержит поворотный ротор 1, подвешенный на токопроводящих растяжках 2 с зеркалом 5 и обмоткой 4 «а нем.

Ротор находится в неоднородном магнитном поле кольцевой магнитной системы, состоящей из двух магнитов 5, магнитопровода 6 и полюсных наконечников 7. Внутри кольцевой магнитной системы, вдоль ее оси А-.4, паэлектрооптический индикатор 8 положеиия ротора. Он отделен от ротора, находящегося в измерительной камере Я окном W из прозрачного материала, например стекла, герметично установленным на стенке измерительной камеры, направленной внутрь полости, образованной кольцевой магнитной системой. Фотоэлектрооптический иидикатор положения ротора содержит осветительную лам:пу 11, конденсора 12, диафрагму 13, лучепреломляющие зеркала 14 и 15, маску 16 и светочувствительные элементы 17. Перед зеркалом ротора устанавливается объектив, совмещенный с окном из прозрачного материала. Фотоэлектрооптический индикатор положения ротора выпалнен съемным, в виде тубуса 18. Газоанализатор снабжен усилителем сигнала 19. На чертеже показано предпочтительное выполнение кольцевой магнитной системы. Возможны и другие вариацты ее выполнения, которые обеспечивают формирование виутренней иолости в ней, например использование одного подковообразного магнита вмесю дву.х магнитов и магнитопровода, использованпе одного магнита и двух Г-образных полюсных наконечников. Для герметично.стп полюсные наконечники заполняются немагнитным материалом, например латунью, и образуют сплошную деталь, в которой сформирована измерительная камера и в которую подается анализируемая газовая смесь. Заливка полюсных наконечников латунью является предпочтительной формой выполнения измерительной камеры. Но возможны и другие варианты выполнения, например в виде латунной ячейки, в которую вставлены полюсные наконечники.

При поступлении анализируемой смеси газов, содержащих парамагнитный компонент, например кислород, в пространство, окружающее ротор, возникает момент вращеиия, воздействующий на ротор, вызванный взаимодействием в неоднородном магнитном поле парамагнитного газа и ротора, имеющих различную магнитную восприимчивость. В результате ротор начинает поворачиваться вокруг оси подвеса. В.месте с ротором начинает поворачиваться и закрепленное на нем зеркало, при этом луч света осветительной лампы, проходящий через конденсор, диафрагму, объектив и лучепреломляющее зеркало после отражения от зеркала и прохождения объектива, лучепреломляющего зеркала, маски, начнет перемещаться по поверхности светочувствительных элементов, что приводит к изменению их освещенности. В результате на выходе ранее сбалансированного индикатора положения ротора

возникает сигнал, который после усилителя поступает через растяжки на компенсационную обмотку.

Созданный в результате магнитоэлектрического взаимодействия компенсационный момент препятствует дальнейшему повороту ротора и задерживает его в положении, близком к исходному. Величина тока компенсации является мерой содержания парамагнитного газа в газовой смеси.

Газоанализатор виброустойчив, его показания не зависят от наклонов, он может использоваться в морских условиях, например при глубоководных спусках, для контроля за концентрацией кислорода в дыхательных гелиевых смесях.

Предмет изобретения

Магнитомеханический компенсационный газоанализатор, содержащий кольцевую магнитную систему, измерительную камеру с прозрачиым окном, поворотный ротор с зеркалом, фотоэлектрооптический индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, уменьшения веса и габаритов, окно камеры совмещено с объективом фотоэлектрооптического индикатора, расположенного внутри магнитной системы, вдоль ее оси.

//S