ГАЗОАНАЛИЗАТОР Советский патент 1974 года по МПК G01N21/01 G01N1/22 

I

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использоваио при разработке газоаналитических устройств, содержащих реакционную камеру и измерительную кювету, в частности в устройствах для исследования или анализа материалов с помощью оптических методов путем сравнения с одним и более эталонными цветами пли оптическими плотностями.

Известен газоанализатор, содержащий измерительную кювету, реакционную камеру, измерительное устройство, устройство для дозирования абсорбирующего реактива, регулятор расхода газа и подающий управляющие импульсы командоаппарат.

В известном газоанализаторе, в соответствии с конструкцией измерительной кюветы и реакционной камеры, потребляется большое количество абсорбирующей жидкости, что увеличивает эксплуатационные расходы и ухудшает технические характеристики прибора.

Цель изобретения заключается в создании газоанализатора, обеспечивающего минимальный расход реагента при сохранении достаточной для фотометрирования длины оптического пути измерительной кюветы путем полного перевода прореагировавшей смеси в измерительную кювету.

Поставленная цель достигается тем, что в газоанализаторе между реакционной камерой

и регулятором расхода анализируемого газа включено функциональное устройство для полного перевода прореагировавшего реактива из реакционной камеры в измерительную кювету, выполненное в виде подпружиненного дуплексного сильфона с отсекателем.

Функциональное устройство для полного перевода прореагировавшего реагента в измерительную кювету управляется от пневмолиНИИ питания дозирующих устройств и побудителя расхода анализируемого газа и связано с реакционной камерой и измерительной кюветой через съемный герметизирующий фланец с выполненными в нем вводными и выводными

каналами.

Па чертеже изображена принципиальная схема газоанализатора.

Газоанализатор содержит входной фильтр /, канал 2 ввода анализируемого газа, расположенный в съемном герметизирующем фланце 3, измерительную кювету 4, перепускной канал 5, соединяющий измерительную кювету 4 с реакционной камерой 6, которая через канал 7 вывода анализируемого газа соединена

с функциональным устройством 8 для полного перевода прореагировавшего реактива из реакционной камеры 6 в измерительную кювету 4.

Функциональное устройство для полного

перевода прореагировавшего реактива в измерительную кювету выполнено в корпусе и содержит подпружиненный дуплексный сильфон 9 с отсекателем 10. Подпружиненный дуплексный сильфон имеет внутренние полости А и Б. Внутренняя полость А запитана от пневмолинии 11 питания дозирующего устрой ства 12 и побудителя расходов газа 13. Пита ние нневмолинии // осуществляет пневмореле 14, управляемое командным блоком пульта управления 15. Внутренняя нолость Б подпружиненного дуплексного сильфона связана с одной стороны с регулятором расхода газа 16 через пневмоцилиндр 17 и канал J8, а с другой - через каналы /S и 7 с реакционной камерой.

Отсекатель предназначен дли создании замкнутого объема в реакционной камере со стороны внутренней полости Б подпружиненного дуплексного сильфона путем отсечки пневмолинии 17.

Дозирующее устройство 12 подает реактив из бака 19 через сравнительную кювету 20 по каналу 21 в реакционную камеру. Реакционная камера через трубку 22 герметизирующего фланца и канал 23 вывода отработанного реактива соединена со сливным баком 24, разрежение в котором создается побудителем расхода 25, который питается от пневмореле 26, управляемого командным блоком пульта управления.

Лампа 27 через светофильтры 28, сравнительную кювету и измерительную кювету освещает фотоприемники 29, соединенные со схемой измерения и с сигнализацией пульта управления.

При подключении к пульту управления электрического и пневматического питания и после заливки реактива в бак 19 газоанализатор готов к работе. Цикл работы газоанализатора начинается с подачи команды на пневмореле 14, которое срабатывает и подает пневмоимпульс на дозирующее устройство 12 и побудитель расхода газа 13. Дозирующее устройство через сравнительную кювету по каналу 21 выдает дозу в реакционную камеру. Одновременно давление воздуха по пневмолинии // поступает во внутреннюю полость А подпружиненного дуплексного сильфона. Отсекатель поднимается и соединяет регулятор расхода газа 16 с реакционной камерой по тракту: пневмолиния 17 - внутренняя полость Б подпружиненного дуплексного сильфона - канал 7 вывода анализируемого газа.

За счет разрежения, создаваемого побудителем расхода 13, анализируемый газ через входной фильтр, канал 2 ввода анализируемого газа, измерительную кювету, перепускной канал 5 поступает в реакционную камеру. За счет сил трения и скорости прососа в реакционной камере происходит абсорбция реактива.

После окончания времени прососа анализируемого газа пневмореле 14 прекращает подачу воздуха на дозирующее устройство 12 и на побудитель расхода газа 13. Одновременно воздух стравливается из внутренней полости Л подпружиненного дуплексного сильфона.

Отсекатель под действие.м пружины 30 закрывает пневмолинию 17, образуя замкнутый объем в реакционной камере со стороны внутренней полости Б подпружиненного дуплексного сильфона. Доза зависает в нижней части конуса реакционной камеры.

Задержанный по времени пневмоимпульс внутренней полости Б подпружиненного дуплексного сильфона через капал /6 и канал 7

вывода анализируемого газа поступает и реакционную камеру и полностью переводит прореагировавщую смесь через перепускной канал 5 в измерительную кювету.

Положение прореагировавшей дозы смеси

в измерительной кювете можно точно устанавливать изменением хода пружины 30.

Таким образом, необходимая для фотомегрирования доза реактива может быть обеспечена только конструкцией измерительной кюветы, не зависящей от реакционной камеры.

Изготовление измерительной кюветы, позволяющей реализовать необходимую длину оптического пути при малой дозе, в этом случае будет определяться только выбором оптимального соотношения длины и высоты фото.метрируемого слоя жидкости.

После некоторой наузы, необходимой для того, чтобы захваченные пузырьки анализируемого газа выщли из измерительной камеры в

канал 2 ввода анализируемого газа, с пульта управления 15 поступает команда на измерение изменения оптической плотности реагента в измерительной кювете по отношению к оптической плотности реагента в сравнительной кювете.

Изменение оптической плотности пропорционально количеству определяе.мого компопента анализируемой газовой смеси.

После измерения с пульта управления поступает команда на пневмореле 26, которое подает сжатый воздух в побудитель расхода 25, создающий разрежение в сливном баке. Разрежение передается по каналу 23 слива отработанного реактива, трубке 22 герметизирующего фланца в реакционную камеру и измерительную кювету. Под действием разрежения отработанный реагент за счет сохранения непрерывности потока через трубку 22 и канал 23 слива отработанного реактива полностью переходит в сливной бак.

По окончании времени отсоса отработанного реактива цикл работы газоанализатора повторяется.

Применение функционального устройства для полного перевода прореагировавшего реактива в измерительную кювету позволяет в два раза сократить дозу реактива, потребляемого газоанализатором за один цикл работы при использовании химической реакции, дающую минимальную плотность окрашенного реактива, и

сохранении необходимой длинь оптического пути.

Кроме того, уменьшение дозы реактива позволяет значительно сократить время прососа анализируемого газа для получения необходнмой оптической плотности окрашенного реагенu прибора

соответственно

та, а время цикла уменьшить на 33%.

Вследствие уменьшения расхода реагента, потребляемого газоанализатором, улучшается комноновка нриОора, значительно умеипшаются габаритные размеры, а вес датчика газоанализатора уменьшается в 2,5 раза.

П р е д м е { и з о б р е т е н и я

Газоанализатор, содержаший соединенную с измерительной кюветой реакционную камеру с каналами ввода и вывода газожидкостных

2ff 20

потоков, емкости для реактивов, дозирующие устройства, нобудитель и регулятор расхода анализируемого газа, командный блок с пневмолинией нитания дозирующих устройств и побудителя расхода анализируемого газа, отличающийся тем, что, с целью полного перевода прореагировавшей смеси в измерительную кювету, он снабжен управляемым от иневмолипии нитания и соединенным с реакционной камерой и регулятором расхода анализируемого газа подпружиненным дуплексным сильфоном с отсекателем.