СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАРАМАГНИТНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВОЙ СМЕСИ Советский патент 1973 года по МПК G01N27/72 

Г

Изобретение основано на явлении термомагнитной конвекции кислородсодержащего газа в неоднородном магнитном поле при наличии в нем температурного градиента и может быть использовано для создания газоанализаторов, работающих в условиях изменения гравитационного поля, например, в системах жизнеобеспечения летательных аппаратов космического назначения.

Известны термомагнитные способы определения концентрации кислорода в газовой смеси, в которых термомагнитная конвекция газовой смеси, содержащей кислород, возникает в неоднородном постоянном магнитном поле, в котором расположен нагретый проводник или чувствительный элемент. Теплоотдача от нагретого проводника происходит за счет теплопроводности окружающего газа, тепловой и термомагнитной конвекции. В результате нагретый электрическим током чувствительный элемент охлаждается, меняются его температура и, следовательно, электрическое сопротивление. Изменение величины электрического сопротивления чувствительного элемента служит мерой концентрации кислорода в газовой смеси.

Однако при использовании этого способа тепловая конвекция испытывает влияние гравитационного поля, а чувствительность соответствующих приборов низка.

Другой известный способ анализа, при котором газовую смесь подвергают действию вращающегося магнитного поля при одновременном создании в этой смеси температурного градиента, также имеет низкую чувствительность.

Цель изобретения - повыщение точности и чувствительности измерений.

Цель достигается за счет создания в анализируемой газовой смеси синхронно вращающихся вокруг одной оси с постоянной скоростью неоднородных магнитного и теплового полей. Поля создаются в направленном от

периферии к центру их оси вращения потоке анализируемого газа.

В качестве аналога концентрации кислорода в газовой смеси используют текущее значение угловой скорости частиц анализируемого газа, замеряемое у оси вращения магнитного и теплового полей.

Неоднородное тепловое поле служит для создания температурного градиента в неоднородном магнитном поле и может быть создано, например, с помощью инфракрасной техники.

Анализируемая кислородсодержащая газовая смесь в синхронно вращающихся полях увлекается ими и приобретает вращательное

движение. Благодаря этому устраняется тепловая конвекция, обусловленная силами гравитации.

Скорость движения частиц газовой смеси от многократного воздействия однородных тенлового и магнитного нолей больше, чем при одноразовом воздействии постоянного магнитного и теплового полей. Это усиливает термомагнитную конвекцию, повышает чувствительность измерения. Кроме того, если анализируемой газовой смеси придать направленное от периферии к центру оси вращения неоднородных магнитного и теплового полей движение, то угловая скорость движения частиц газовой смеси у оси врашения в силу закона сохранения количества движения увеличивается, что повышает чувствительность измерения.

Увеличение угловой скорости зависит от соотношения радиусов вращения периферийных и внутренних частиц анализируемого газа. По скорости вращения газовой струи у оси вращения неоднородных магнитного и теплового полей судят о концентрации кислорода в анализируемой газовой смеси.

Влияние сил гравитации возможно только при наличии вращающегося гравитационного

поля, плоскость вращения которого параллельна плоскости вращения теплового и магнитного полей, если скорости их вращения соизмеримы. Практически такой случай исключен.

Предмет изобретения

Способ определения содержания парамагнитных компонентов в газовой смеси по величине термомагнитной конвекции, заключающийся в том, что газовую смесь подвергают действию вращающегося неоднородного магнитного поля при одновременном создании в этой смеси температурного градиента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, температурный градиент создают действием на газовую смесь теплового поля, вращающегося соосно и синхронно с магнитным полем, а газовую смесь подают по периферии и выводят по оси вращения магнитного и теплового полей, и по характеру истечения выходящей газовой

смеси судят о содержании парамагнитных компонентов.