Аэрозольно-оптический газоанализатор Советский патент 1977 года по МПК G01N21/12 

Газоанализатор включает в себя реакционно-увлажняющую систему 1, состоящую из узла 2 реагента и узла 3 увлажнителя, оптическую кювету 4 с оптическими окошками 5 и 6, источника света 7 и светоприемника 8, вакуумнасос 9 (побудитель расхода), ресивер К), фильтр-осушитель 11, два управляемых но программе клапана 12 и 13 (например, электромагнитные), клапан 14 предельного расхода, диафрагму 15, систему управления работой клапанов и систему регистрации электрических импульсов (на чертеже не показаны). Устройство работает циклически. Цикл состоит из напуска новой пробы, расширения пробы, промывки кюветы сухим обеспыленным газом и уравниваиия давления в кювете с давлением окружающей среды. Смена режимов цикла обеспечивается открыванием и закрыванием управляемых клапанов 12 и 13 в последовательности, устанавливаемой системой управления их работы (фиг. 2). Напуск новой пробы в кювету проводится ири закрытых управляемых клаианах, при этом поток проходит иоследовательно через реакционно-увлал няющую систему 1, клаиаи i4 предельного расхода, входное отверстие 16, активную зону 17 кюветы, выходное отверстие 18 и дроссель 15, на который приходится практически весь перепад давления в тракте. Клаиан 14 предельного расхода, состоящий из кориуса 19 с входным и выходным отверстиями 20 и 21, кольца 22 и радиально растянутой эластичной ме.мбраиы 23, иастраивается иуте.м изменения растяжения мемОраны таким образом, чтобы расход, устанавливаемый с иомощью дросселя 15, был иесколько меньше предельного, при которо.м клапан закрывается. Напуск ограничивают моментом, когда струйка тока новой пробы перекрывает активную зону 17 кюветы. Расширение пробы в объеме кюветы 4 начинается в момент открывания управляемого клапана 13, при это.м выравнивается давление в кювете и ресивере 10 путем перетока части иробы из кюветы в ресивер через отверстие 24. В са.мом начале падения давлепия в оптической кювете скорость потока в зазоре меледу мембраной 23 и седлом 25 клапана предельного расхода повышается, снижая статический напор в зазоре. Ме.мбрана притягивается к седлу и ирисасывается к выходному отверстию 21. Дальнейшее расширение пробы осуществляется в замкнутом объеме кюветы 4, иричем происходит укрупнение частиц, возрастаиие и интенсивности рассеянного ими света и формирование переднего фронта электрического импульса. При открывании клапана 12 ресивер 10 замыкается на внешнюю среду через управляемый клаиан 13, оитическую кювету 4, управляемый клапан 12 и фильтр-осушитель 11. Обеспыленный сзхой воздух при большом перепаде давлений входит в кювету 4 через отверстия 24 и 26, омывая внутренние поверхности кюветы 4 (в том числе и оптических окошек 5 и 6), и вытесняя из кюветы 4 рассеивающую среду, что формирует задний фронт электрического импульса. При закрывании клапана 13 уравнивается давление в кювете 4 с давлением окружающей среды. Благодаря своим упругим свойства.м ме.мбрана 23 открывает выходное отверстие 21. После этого клапап 12 перекрывает входы 24 и 26, переводя кювету 4 в режим нагнетания. Таким образом, в течение всего цикла большая часть внутренней поверхности оптической кюветы 4, включая поверхности оитических окошек 5 и 6, не имеет непосредственного контакта с агрессивной средой анализируемой пробы; в момент расширения ирямой и рассеяиный иотоки света между оптическими окошками 5 и 6 и активной зоной 17 кюветы 4 распространяются в обеспыленной и, следовательио, не рассеивающей среде; напуск новой пробы осуществляется равномерио при малом и постоянном перепаде давлепий во входных путях. Испытания показали, что точность и чувствительность из.мерения повышается по сравнению с известными образцами на порядок по уровню издмеряе.мых концентраций. Фор м у л а изобретения Аэрозольно-опт;1ческий газоанализатор, содержаший источиик света, оитическую кювету с оптическими окнами и отверстиями для входа и выхода пробы, реакционно-увлажняющую систему, ресивер, фильтр-осушитель, два управляемых по программе клапана, задатчик програ.ммы работы клапанов и систему регистрации электрических импульсов, отл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышеиия точиости измереиий, он снабжен клаиано.м предельного расхода пробы, установленным между реакционно-увлажняюшей системой и входиым отверстием кюветы, дросселем, отделяющим выходное отверстие кюветы от входа в ресивер, а оптическая кювета снабжена дополнительными отверстиями, одио из которых через управляемый клапан соединено с ресивером, а остальные - через второй управляемый клапан с фильтром-осушиИсточники, принятые во вни.мание при экспертизе:1.Патеит США № 2897059, кл. 23--332, 1959 г. 2.Патент США № 3037421, кл. 356-207, 1962 г.

/

фиг /

I i / Нагнетанае

I V(CMShO npoSb)

Цремя Фармиро сг м TJepe Hfia франта /мпу/ бСа

I j-j Првмибка f 4ucmt iM сухим еозом

интер1а/ бремени 6

meveHi/u /которого откры аегпся клапан Шф1/г.2