Устройство для автоматического анализа газов Советский патент 1939 года по МПК G01N21/27 

Уже известны устройства для автоматического анализа газов путем пропускания исследуемого газа через титрованный раствор и регистрации изменения цвета раствора посредством фотоэлемента. В подобного рода устройствах автоматически производится засасывание исследуемого газа в реакционный сосуд, отмеривание титрованного раствора, опорожнение реакционного сосуда и реги-страция объема газа в виде прямых линий на барабане регистрирующего механизма.

Предлагаемое устройство для автоматического анализа газов относится именно к разряду подобного рода устройств и особенность его заключается лишь в конструктивном выполнении устройства.

На чертеже фиг. 1 изображает схематический вид предлагаемого устройства для анализа газов, фиг. 2 и 3 - схемы включения фотоэлемента.

Устройство приводится в движение воздушным петлевым вакуумным насосом 4, в который поступает вода из напорного бачка 6, смонтированного в ящике прибора. Напорный бачок 6 имеет трубку 8 для поступления в него водопроводной воды и предохранительную сливную трубку 7. Насос 4 непрерывно выкачивает воздух из сосуда 2 по трубке 5. Когда клапаны 16 vi 7S закрыты, в сосуде 2 создается вакуум, заставляющий подниматься в этот сосуд воду из сообщающихся с ним сосудов 1 и 3.

Уровень воды в сосудах 1 и 5 снижается. При этом в сосуде / опускается плавающий на поверхности пбплавок 22. Поплавок при помощи блочка 23 поднимает вверх трубчатое перо 24, первоначально опущенное широким концом в чернильницу. Перо, поднимаясь, пишет на бумаге, надетой на барабан 25, прямую линию. Барабан 25 приводится (в движение часовым механизмом, либо моторчиком Уерена с передачей на малое число оборотов.

Опускание уровня воды в сосуде 5 вызывает засос воздуха по трубке 9 из реакционного сосуда 10, в который налит поглотительный и способный изменять окраску раствор.

Благодаря образуемому в реакционном сосуде вакууму, в него засасывается по трубке 30 испытуемый газ. Газ барботирует через реактив, которым связывается определяемая составная часть газовой смеси.

Для того, чтобы прибор анализировал газ без запаздывания и чтобы избежать попадания в газоход воздуха через сосуд JO и клапан 18, когда последний открыт, газ непрерывно подсасывается к прибору небольшим петлевым водоструйным насосом 34.

Подъем .воды в сосуде 2 продолжается до тех пор, пока не произойдет насыщение налитого в реакционный сосуд реактива и изменение в этот момент окраскд раствора. Включенный в схему выпрямителя и усилителя (фиг. 2, 3) фотоэлемент 12 реагирует на это изменение цвета раствора и через реле 35 при помощи электромагнитного реле 17 и 19 притягивает клапаны 16 и /5 (фиг. 1) и этим их открывает.

В зависимости от того, приводит ли изменение окраски раствора к включению или выключению тока в цепи фотоэлемента, несколько видоизменяется электрическая схема прибора. В том случае, когда выбрана реакция, вызывающая включение фототока, прибор монтируется по схеме, изображенной на фиг. 2. При этом в момент открывания клапанов 16 и /5 происходит выключение электромагнита реле 27, который отпускает пружинку 28, размыкающую в контакте 29 цепь фотоэлемента.

Через клапан 16 и регулировочный кран 3/ в сосуд 2 засасывается воздух из атмосферы ичастично из сосуда 14. В этом сосуде создается небольшой вакуум, высасывающий через сифон 13 жидкость из реакционного сосуда 10, опоражнивая его.

Вода из сосуда 2 стекает назад в сосуды 1 и 3. Поплавок 22, а с ним и перо возвращаются на свое первоначальное место. Когда уровень воды закрывает снизу колокол 21, воздух из него проходит в склянку 20, которая, благодаря этому, через сифон дозирует титрованный реактив, переливающийся через затвор /S в реакционный сосуд. При выравнивании уровней в сообщающихся сосудах 1, 2 и 3 противовес 2о поплавка опускается на пружинку 28, которая включает в контакт 29 цепь фотоэлемента. Эго вызывает включение электромагнита 27, удерживающего пружинку 28 у контакта 29, а такжевыключение электромагнитов /7 а 19.

Клапаны 16 и 18 под действием собственной тяжести опускаются, закрывая затворы. Цикл работы автомата повторяется.

Электрическая схема прибора, в котором конец титрования раствора обусловливается его осветлением, изображена на фиг. 3. Она отличается тем, что включение электромагнитов 17, 19 и 27 производится замыканием цепи фотоэлементом 12 при его освещении. Электромагнит 27 при этом передвигает пружинку 39 от контакта 58 к контакту 37. Этим выключается фотоэлемент и ток в цепи проходит через сопротивление 43, близкое по величине к сопротивлению фотоэлемента. При этом электромагнит 40 притягивает пружинку 42, разъединяя ее с контактом 41 и отсоеди1}яя этим фотоэлемент от реле 35.

После того, как в реакционный сосуд налита новая порция окрашенного раствора, электрическая система приводится в начальное положение грузом 23, который размыкает цепь пружинкой 28 у контакта 29.

Размыкание цепи В ведет за собой опускание пружинок 39 и 42, а следовательно, выключение тока в цепи А.

В том случае, когда содержание определяемого газа в анализируемой смеси менее заданного предела, а следовательно, изменения окраски раствора в сосуде 10 не происходит, переключение первичной цепи А выполняется с помощью поднимающегося до верхнего предела грузика 26, который отклоняет пружинку 33 вверх. При этом в схеме по фиг. 2 пружинка 55 размыкает цепь в контакте 32, а в схеме по фиг. 3 замыкает цепь в том же контакте.

Это действие пружинки 55 вполне аналогично действию фотоэлемента При обычной работе прибора.

Диаграмма прибора имеет прямую шкалу, несмотря на то, что количество просасываемого газа -прогрессивно возрастает с уменьшением процентного содержания определяемого газа. Это достигается особой формой сосудов 2 и 3, специально рассчитанных, исходя из пределов концентрации анализируемого газа и из объема и концентрации реактива, вливаемого в сосуд 10.

Прибор работает под вакуумом под небольшим давлением. При значительном давлении последнее снижается перед прибором редукционным вентилем.

Предмет изобретения.

1. Устройство для автоматического анализа газов путем пропускания исследуемого газа через титрованный раствор и регистрации изменения цвета раствора посредством фотоэлемента, отличающееся тем, что для автоматическоги просасывания ис-следуемого газа через титрованный раствор в реакционном сосуде применены соединенные между собой сосуды /, 2, 3, из которых сосуд 2 соединен с воздушным насосом 4 и снабжен сообщающим его с атмосферой клапаном 16, приводимым

в действие включенным, щ цепь фотоэлемента /2 реле 17, а из наполненных жидкостью сосудов 1, 3 один соединен трубкой 9 с реакционным сосудом 10, в другом же помещен поплавок 22, предназначенный для управления регистрацией на бумаге вращающегося барабана 25 объема пропущенного через титрованный раствор газа.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что для автоматической подачи титрованного раствора из склянки 20 в реакционный сосуд 10 сосуд / снабжен опущенными в него воздущным колоколом 21, сообщенным трубкой.с колоколами склянки 20, а трубка, подающая раствор в реакционный сосуд из склянки 20, снабжена клапаном 18, приводимым в действие включенными в цепь фотоэлемента 12 реле 19.

3.В устройстве по пп. 1, и 2 применение реле 27, предназначенного для размыкания цепи фотоэлемента после срабатывания реле 17, 19.

4.В устройстве по пп. 1-3 применение связанного с поплавком 22 противовеса 25, предназначенного для управления включением фотоэлемента 12 в цепь тока в начале следующего цикла работы устройства.

авторскому (Свидетельству М. М. Кованько ж Н. Я. Угнячева № 55158

Фит/

Фигг

12 J5

/7 19