Термомагнитный газоанализатор Советский патент 1974 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для измерения концентрации парамагнитных газов в анализируемой газовой сыеси.

Известен термомагнитный газоанализатор содержащий магнитную систему с наконечниками, которыми расположена изм.камера с термочувствительными элементами, помещенными в область максимальной напряженности магнитного поля, и каналы для прохода газа.

Однако на показания известного газоанализатора влияет его положение в пространстве, что является его существенным недостатком.

Для уменьшения влияния на пока зания газоанализатора его положения в пространстве в предлагаемом устройстве между полюсными наконечниками помещены вставки из немагнитного материала, причем вставки помещены так, что между

ними и полюсными наконечниками образованы зазоры, которые служат каналами для прохода газа.

Увеличение чувствительности достигается тем, что термочувствительные элементы омываются двумя потоками термомагнитной конвекции, а независимость показаний от положения в пространстве - использованием симметричных измерительных каналов, пересекающихся в области максимальной напряженности магнитного поля, где вблизи установлены термочувствительные элементы. При разграничении каналов перегородкой из немагнитного- материала достигается минимальная зависимость от условий окружающей среды вводом в один из каналов атмосферного воздуха. Снижение инертности достигается использованием измерительной камеры в области максимальной напряженности магнитного поля. Применение четырех измерительных камер с пересекающимися каналами, из

которых в два подается анализируемая газовая смесь, а Б два други воздух либо газ с известной концентрацией парамагнитного газа для определения отношения или разности концентраций парамагнитного газа (причем лишь две камеры подвержены действию магнитного поля, а в двух других магнитное поле отсутствует), дает возможность создать газоанализатор с улучшенными метрологическими характеристиками, по сравнению с известными конструкциями. Газоанализатор, созданный согласно изобретению, отличается высокой чувствительностью, малой инерционностью, незначительной зависимостью от уоловий окружающей среды и абсолютной независимостью от положения в пространстве.

На чертеже показана схема измерительной камеры предлагаемого газоанализатора с дополнительными каналами во вкладышах.

Датчик содержит измерительную камеру I с двумя входными 2 и 3 штуцерами, попарно соединенные каналами 4, Измерительные каналы 5 ограничены полюсными наконечниками 6 магнитов 7 и вкладышами 8 из немагнитного материала. Вблизи места пересечения каналов 5 установлены термочувствительные датчики 9.

В камере может быть выполнена перегородка 10 из немагнитного материала, которая разграничивает вкладыши 8, В другом варианте эта перегородка может разграничивать полюсные наконечники магнито Выходные штуцеры соединены с местом пересечения каналов каналами II и 12.

Парамагнитная составляющая анализируемой газовой смеси,попадая через штуцеры в камеру датчика термомагнитного газоанализатора, втягивается по каналам 5 в область высокой напряженности магнитного поля. Неравномерность магнитного поля создается полюсными наконечниками б магнитов 7. Вблизи места пересечения каналов 5, т,е, области высокой напряжвнности магнитного поля, где находятся термочувствительные датчики которые могут быть как косвенного так и прямого подогрева, под действием нагрева до 150-1800 С парамагнитный газ теряет свои магнитные свойства и вытесняется более холодными молекулами ,В зависимости от концентрации парамагнитного газа в анализируемой смеси меняется скорость потока термомагнитной конвекции, в результате чего меняются температурные условия термочувствительного элемента. Индикатором температуры может служить термистор.

Симметричность измерительной камеры, возникающая за счет симметричности пересекающихся каналов, исключает зависимость показаний прибора от положения в пространстве. Так как поток тепловой конвекции не влияет на суммарный поток термомагнитной конвекции, температурные условия термочувствительных датчиков не зависят от направления тепловой конвекции, а значит и от положения в пространстве.

Уменьшение влияния на показания газоанализатора его положения в пространстве позволяет расширить сферу использовалия термомагнитных газоанализаторов,

ПРЕЛЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Термомагнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему с наконечниками, между которыми расположена измерительная камера с термочувствительными элементами, помещенными в область максимальной напряженности магнитного поля, каналы для прохода газа, отличающийся тем, что с целью уменьшения влияния на показания газоанализатора его положения в пространстве, он снабжен помещенными между полюсными наконечниками вставками из немагнитного материала, причем каналы для прохода газа образованы зазором между полюсными наконечниками и немагнитными вставками.