Определение плотности газов Советский патент 1933 года по МПК G01N9/02 

В основе описываемого прибора лежит принцип, по которому действуют газовые весы Lux, микровесы Rston и тому подобные приборы, имеющие на одном плече груз большого объема, а на другом малого, действующие на основании закона Лрхимеда. При увеличении плотности газа груз, занимающий большой объем, поднимается, при уменьшении-опускается. Так как плотность газа зависит не только от его состава, но и от температуры и давления, то показания газовых весов не характеризуют . полностью газ.

Предлагаемый прибор устраняет влияние этих факторов и дает удельный вес газа по отношению к произвольным значениям давления и температуры. Это происходит благодаря изменению объема полого груза, находящегося на одном плече весов.

На фиг. 1 изображен прибор с регистрирующим устройством; на фиг. 2-весы прибора.

;; Полый груз снабжается устройством, позволяющим объему полого груза свободно изменяться, которое представляет собой каплю жидкости, напр., ртути, свободно передвигающуюся в трубке, один конец которой открыт, а другой соединен с полым грузом. Трубка эта может быть намотана спиралью а (фкг. 1) вокруг цилиндрического сосуда д, подвещенного к коромыслу с, на другом (правом) конце которого находится уравновешивающий груз d. Нагрузка правого плеча коромысла делается переменной. Весы снабжены арретирующим приспособлением, не показанным на чертеже. Шкала может быть помещена, как это показано на фиг. 1, под стержнем 1. Для непрерывного контроля удельного веса газа может служить прибор, изображенный на фиг. 1. Весь прибор помещается в параллельном отводе от газопровода или ставится в помещении, состав газа в котором должен непрерывно определяться. В случае надобности, при высокой температуре определяемого газа, перед прибором может быть поставлен трубчатый холодильник, не показанный на чертеже. Штуцеры k, k служат для помещения веществ, освобождающих газ от примесей, мешающих определению. Так, в некоторых случаях, необходимо освобождать газ от углекислоты или водяных паров. Л1ежду коническим штуцером та и кохчухом п прибора ставится матерчатый фильтр о, служащий для улавливания пыли и создания равномерного потока газа внутри прибора. Весы снабжены самозаписывающим приспособлением, изображенным на фиг. 1. На правом плече коромысла

помещен железный сердачник р, который при колебаниях коромысла перемещается около катушек q и 9з, через которые, по показанной на чертеже схеме, проходит переменный ток. Схема представляет мостик Витстона, в котором сопротивления qi и q работают, как сопротивления самоиндукции, а сопротивления TI и Г2, как омические. В не котором, крайнем для коромысла с, положении, сердечник/ находится на равном от катушек 9) расстоянии, причем сопротивление самоиндукции равно сопротивлению qz, и гальванометр s показывает нуль. Во всех остальных положеt ниях коромысла сердечник изменяет свое положение относительно катушек 1 и 2 и гальванометр дает показания, соответствующие удельному весу газа, проходящего через прибор. Показания записываются на барабан t, который равномерно вращается посредством часового механизма. Прибор может быть также снабжен контактами % и и (фиг. 1), включающими сигнальное устройство при прохождении через прибор газа определенной плотности. Вентилятор U или водоструйный насос, приводимый в движение мотором w, просасывает газ через прибор. Кожух весов, как и в первом варианте, может быть сделан с передней стеклянной стенкой, позволяющей в любое время наблюдать показания прибора на шкале, которая помещена внизу вертикального стержня i.

Предлагаемый прибор может служить для контроля потока газа в трубопроводах в тех случаях, когда удельный вес его достаточно характеризует его состав. Так как в технике обычно имеют дело с газами, обладающими вполне определенными составными частями, а варьируется лишь их количественное соотношение, то в тех случаях, когда изменение содержания главной составной части газа достаточно характеризуется изменением удельного веса его, предлагаемый прибор имеет много преимуществ перед более сложными химическими газоанализаторами.

Предлагаемый прибор может быть применен вместо газоанализаторов для контроля дымовых газов, так как . во многих случаях дымовые газы вполне характеризуются содержанием углекислоты в них, а последнее полностью определится удельным весом газа в газовых смесях, содержащих водород или углеводороды. Поэтому предлагаемый прибор может быть применен в производстве водорода контактным способом, для контроля газовой смеси в производстве синтетического аммиака, для контроля поступающего в гидрогенизационные автоклавы водорода, так как случайно засосанный воздух может вызвать взрыв, в производстве водяного и каменноугольного (светильного) газа и т. д. Другая область применения прибора заключается в употреблении его для предупреждения о содержании в рабочей зоне вредных паров и газов, как углекислоты, сероуглерода, бензола, нитробензола, бензина, хлороформа, тетрахлорэтана, анилина и т. д. Удельный вес воздуха при концентрациях, считающихся вредными, возрастает на величины от 0,1% до 7%, каковые значения лежат в пределах точности прибора. Дпя того, чтобы показания прибора имели ценность, необходимо устранить влияние на удельный вес воздуха углекислоты и водяных паров, а иногда и других примесей, содержащихся в нем. Для этого в штуцерах k, k помещается тронная известь, обезвоженный хлористый кальций или другие поглотители, и воздух медленно просасывается через прибор.

Прибор может также служить для, определения содержания рудничного газа в шахтах и предупреждения об опасной концентрации его, так как удельный вес метана (воздух 1) равен 0,553 и при содержании его уже в количестве 10 Ml в литре воздуха произойдет падение удельного веса воздуха на 0,92%. В этом случае, конечно, также необходима очистка воздуха, поступающего в прибор, от углекислоты и влаги.

Предмет изобретения.

1. Прибор для определения плотности газов, состоящий из установленных в сосуде с испытуемым газом весов с подвешенным на одном конце противовесом, а на другом наполненным стандартным газом сосудом, отличающийся тем, что в сосуд b со стандартным газом соединен с трубкой а, внутри которой помещена капля жидкости в качестве гидравлического затвора с целью получения независимых от температуры и давлений показаний прибора.

2. Форма выполнения прибора попЛ, отличающаяся тем, что одно из плечкоромысла весов помещено между двумя включенными в ветви мостика Витстона индукционными катушками и снабжено железным стержнем р, служащим при колебаниях коромысла весов для изменения сопротивления катушек qi и q- с целью наблюдения за плотностью газа по показаниям гальванометра (фиг. 1). 3. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что плечи коромысла весов снабжены контактами «1 и Мз) включающими сигнальное устройство при прохождении через прибор газа определенной плотности (фиг. 1).