Аэрогидродинамический анализатор состава Советский патент 1978 года по МПК G01N11/00 

(54) АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СОСТАВА

1

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к дроссельным анализаторам состава гидродинамического принципа действия. Оно может быть применено для анализа состава бинарных газовых или жидких сред какв научных исследованиях, так и в системах контроля различных технологических процессов.

Известен анализатор бинарных газетвых смесей аэрогидродинамического принципа действия, содержащий четыре дросселя, соединенных в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моеTaTl J. Известный газоанализатор ввиду низкой чувствительности и точности измерения, а также большой постоянной времени измерения не нашел практического применения. - .

Известен также дроссельный газоанализатор, содержащий пять-турбулентных дросселей, соединенных совместно с поглотительной кюветой в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста, а также со стабилизатором давления, установленным на линии подачи анализируемого газа в схему моста 2J . Этот газоанализатор также -отличается низкой

чувствительностью и точностью измерения и очень большой постоянной времени измерения.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является аэрогидродинамический анализатор состава газовой смеси, содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, соединенных в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста, причем ламинарные Сопротивления; выполнены в виде единичных капиллярных трубок З

Этот аэрогидродинамический анализатор состава имеет более высокую чувствительность определения состава газовых смесей, однако и его точность и чувствительность недостаточны для применения в системах газового анализа. Невысокие точность и чувствительность измерения объясняются наличием большой турбулентной составляющей движения газа в ламинарных дросселях и влиянием неинформативных параметров на результат измерения, в частное и, через турбулентную составляющую. Кроме того, малая проходимость в них ламинарного потока также обуславливает низкую чувствительность применяe viHX -в схеме анализатора ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления. Наконец, из вестный анализатор характеризуется большой инерционностью измерения. Цель изобретения - повышение точ ности и чувствительности измерения. Поставленная цель достигается те что в аэрогидродинамическом анализаторе состава, содержащем комбинирова ный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, каждое ламинарное сопротивление разделено не менее чем на два параллельно расположенных капилляра с общим входом и выходом. Предложенный аэрогидродинамический анализатор состава позволяет существенно повысить точность и чувствительность измерения за счет умен шения турбулентной составляющей в ламинарных дросселях, и, соответственно, уменьшения влияния неинформативных параметров через эту составляющую на результат измерения, за счет повышения устойчивости ламинарного потока в ламинарных дросселях,: а также за счет повышения чувстви- . тельности ламинарно-турбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления, составляющих пневматическую измерительную схему, в результат одновременного обеспечения оптимал ных режимов течения исследуемой сред через ламинарные и турбулентные дрос сели . На чертеже показана принципиальная схема предложенного анализатора. Аэрогидродинамический анализатор состава содержит два турбулентных дросселя 1 и 2 и два ламинарных дро селя 3 и 4, соединенных в схему мост с перекрестным включением турбулентных и ламинарных дросселей, измерите ный дифманометр 5, подключенный к выходной диагонали моста, а также ре гуляторы абсолютного давления: регулятор б, установленный на линии по дачи анализируемой среды в схему мос та, и регулятор 7, установленный на линии выхода анализируемой среды из моста. Ламинарные дроссели 3 и 4 мос та выполнены в виде пакетов не менее чем двух параллельно расположенных капилляровс общим входом и выходом. Все элементы анализатора помещены в термостат 8. Анализируемая среда под давление непрерывно проходит через регулятор абсолютного давления, дроссели 1, 4 3, 2 и далее через регулятор 7 абсолютного давления. При помощи регуляторов б и 7 поддерживается постояннь давление питания как на входе так и на выходе мостовой схемы. Термостат обеспечивает постоянную температуру всех элементов анализатора.а также анализируемой среды, С изменением состава анализируемой среды изменяются ее физические характеристики, например вязкость, плотность и т.д., что вызывает изменение аэрогидродинамических сопротивлений дросселей моста и, как следствие, изменение выходного сигнала моста, регистрируемое измерительным дифманометром 5, Таким образом, каждому определенному составу анализируемой смеси соответствует определенное значение выходного сигнала дроссельной мостовой схемы. Если выбрать проходные сечения дросселей из условия обеспечения необходимой инерционности измерения, то при выполнении ламинарных дросселей в виде пакетов конечного числа параллельно расположенных капилл 1ров с общим входом и выходом с той же суммарной площадью проходного сечения ламинарного дросселя можно не только обеспечить нормальную работу анализатора, но и существенно повысить точность и чувствительность измерения за счет уменьшения турбулентной составляющей в ламинарных дросселях, повышения устойчивости ламинарного и турбулентного потоков соответственно в ламинарном и турбулентном дросселях, а также повысить чувствительность ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давления, составляющих мостовую схему. Формула изобретения Аэрогидродинамический анализатор состава, содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлениях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения, каждое ламинарное сопротивление разделено не менее чем на два параллельно расположенных капилляра с общим входом и выходом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: Х.Залманзон Л,А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем, М,, 1973, с. 122-134. Я. Авторское свидетельство СССР № 200300, м.кл, Q 01 N и/00,. 1966. 3. Перевезенцев Н.Г., Архипов Г,Г. Капиллярно-диафрагменный газоанализатор. Сб, Работы по технологии неорганических веществ и автоматическому контролю . Труды УНИХИМ, вып,7, Л., 1958,

L