Газоанализатор Советский патент 1975 года по МПК G01N27/70 

без дополнительного усиления, например, с помощью микроамперметра магнитоэлектрической системы, в результате чего повышается точность и стабильность анализа. Кроме того, это позволяет исключить изменение нулевого уровня от интенсивности разряда, что также повышает точность анализа.

Предлагаемый газоанализатор, выполненный по дифференциальной схеме, приведен на чертеже.

В состав газоанализатора входят: газоразрядная трубка 1, присоединенная -к магистрали отсоса, измерительные электроды 2, 3 сравнительной ячейки, внешние разрядные электроды 4, 5, измерительные электроды 6, 7 рабочей ячейки, вентиль 8 для регулирования скорости потока анализируемой смеси, размеш,енный в штуцере, вентиль 9 для регулирования скорости потока газа-носителя, размеш,енный в штуцере, измеритель постоянного тока (например, микроамперметр) 10, переменный резистор 11, источник питания 12 постоянным током системы измерительных электродов и генератор переменного тока 13.

Газоразрядная трубка 1 представляет собой отрезок стеклянной трубы длиной 200 мм и диаметром 40 мм. Давление в измерительной ячейке устанавливается в диапазоне 0,1 -10 мм рт. ст. с помощью вентилей 8 и 9. Внешние электроды 4, 5 имеют форму .колец и выполнены из латуни. Расстояние между электродами 30-50 мм. Напряжение питающего генератора на электродах 2-3 кв, частота 20-100 кгц. В газоанализаторе используется тлеющий разряз между электродами 3 и 6.

Расстояние между электродами 2, 3 и 6, 7 равны между собой и составляют 25-30 мм.

Газовая линия, в которой расположены электроды 2, 3, омывается потоком газаносителя, а газовая линия, в которой размещены электроды 6, 7,- потоком анализируемой ,смеси.

Работа газоанализатора основана на взаимодействии пучка электронов, вытягиваемого из разряда, с нейтральным газом.

Так как напряжение между электродами 2, 3 и 6, 7 не превышает 100 в, а длина свободного пробега электронов намного меньще расстояния между электродами, дополнительная ионизация газа в межэлектродных промежутках электронным пучком не возникает и взаимодействие электронов с молекулами газа сводится к упругим соударениям или к неупругим соударениям с образованием отрицательных ионов в результате прилипания электронов, а также к возбуждению колебательных уровней молекул. Интенсивность этих процессов зависит от рода газа и энергии электронов.

В качестве газа-носителя может быть использован воздух, подаваемый в трубку 1 через вентиль 9. Анализируемая смесь - углеводородный газ в воздухе - подводится в правую часть камеры через вентиль 8. Равенство потоков в правой и левой частях камеры может быть установлено с помощью измерителя потока, подсоединяемого на вход вентилей 8 и 9 поочередно.

При зажигании разряда в пространстве между электродами 3 и 6 в межэлектродных промежутках 2, 3 и 6, 7, которые вместе с

переменным резистором II образуют измерительный электрический мост, протекает электронный ток, величина которого зависит от состава смеси. Если в анализируемой смеси отсутствуют определяемые компоненты, то

измерительный мост уравновешен. Некоторая величина разбаланса, вызванная неточностью установки потока газа в правой и левой линиях трубки 1, может быть скомпенсирована переменным резистором 11.

При появлении в анализируемой смеси определяемого компонента, например углеводородного газа в воздухе, сопротивление межэлектродного промежутка 6, 7 возрастает, и в измерительной диагонали моста возникает полезный сигнал.

Газоанализатор имеет максимальную чувствительность в области малых концентраций. Чувствительность газоанализатора может быть повышена путем увеличения интенсивности разряда и величины тока вытягиваемых электронов из разряда. Газоанализатор не требует высокой стабильности генератора переменного тока. Изменение интенсивности разряда не нарушает равновесия моста, поскольку вследствие идентичности геометрии электродов 2, 3 и 6, 7 и симметричности их расположения относительно разрядного промежутка, изменение электронного тока в обоих межэлектродных промежутках при изменении интенсивности разряда одинаково.

Сопротивление межэлектродного промежутка определяется как отношение падения напряжения на электродах к электронному

току между электродами 2, 3 и 6, 7.

В описанном газоанализаторе ток между электродами равен 0,1-0,5 ма в зависимости от давления газа в ионизационной камере. Это соответствует максимальному сопротивлению межэлектродных промежутков 2, 3 и 6, 7 около 10 ом. Поэтому уменьшение сопротивления изоляции измерительных цепей до 108 ом практически не влияет на стабильность и точность анализа.

Предмет изобретения

Газоанализатор, содержащий газоразрядную трубку со штуцером подвода газа на одном конце и магистралью отсоса на другом, расположенные на трубке разрядные электроды с источником питания и измерительную ячейку, образованную двумя измерительными электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, измерительная ячейка расположена перед зоной разряда со стороны штуцера подвода газа, а ее измерительные электроды снабжены источником питания.

Газ носитель

к бакуум - насосtj