Термомагнитный газоанализатор Советский патент 1978 года по МПК G01N27/72 

1

Изобретение относится к аналитическим приборам, а именно к термомагнитным газоанализаторам для определения концентрации кислорода в газовых смесях.

Известны термомагнитные газоанализаторы, в работе которых используются парамагнитные свойства кислорода. Газоанализатор состоит из магнитной системы,создающей неоднородное магнитное поле,и нагретого тела, помещенного в это поле {1}.

Кислород, содержащийся в анализируемом газе, окружающем нагретое тело, в силу своих парамагнитных свойств втягивается в магнитное поле нагревается от нагретого тела, вследствие этого теряет часть парамагнитных свойств и выталкивается из магнитного поля киЬлородом с более низкой температурой, т.е. вокруг нагретого тела образуется термомагнитная .KOHBeKuiTH , интенсивность которой определяется концентрацией кислорода. Термомагнитная конвекция понижает температуру нагретого тела, поэтому, измеряя изменение его температуры, судят о концентрации кислорода в анализируемом газе.

2

. Наиболее близким к предложенному является термомагнитный газоанализатор на кислород, выполненный по двухмостовоя схеме отношения, включаюшей в себя рабочий и сравнительный мосты 2J. Каждый мост содержит рабочий и сравнительный чувствительные элементы, включенные в смежные плечи моста и представляющие собой

терморезисторы и постоянные резисторы. Чувствительные элементы нагреваются проходящим через них электрическим током до температуры 100 200 С. Рабочие чувствительные элементы обоих мостов расположены в неоднородном магнитном поле, создаваемом магнитной системой, а сравнительные элементы - вне его.

Чувствительные элементы рабочего

моста находятся в среде анализируемого газа, а чувствительные элементы сравнительного, моста - в среде сравнительного газа с постоянной концентрацией кислорода, вследствие

чего выходной сигнал рабочего моста пропорционален концентрации кислорсда в анализируемом газе, а выходной сигнал сравнительного моста постоянен и определяется концентрацией

кислорода в сравнительном газе. Сиг- , 3 налы рабочего и сравнительногоМОсто поступают на устройство, вырабатываю щее сигнал,пропорциональный их отношению. Показания термомагнитных газоанализаторов, выполненных по двухмостовой схеме, не зависят от изменения температуры окружающей среды и напр жения питания, так как эти факторы воздействуютна оба моста пропорцио нально их выходным сигналам.. Такие термомагнитные газоанализаторы соде жат по сути два термомагнитных датч ка с магнитными системами и вследст вие этого имеют большие габариты и массу. Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы термомагнитных газоанализаторов, выполненных по двухмостовой схеме, при сохранении их основного свойства - независимост показаний от изменения температуры окружающей среды и напряжения питания, т.е. метрологических характерис тик. Поставленная цель достигается тем, что в термомагнитном газоанализаторе сравнительный мост выполнен в виде моста теплопроводности, один, по .меньшей мере, чувствительны элемент которого помешен в углекислый газ; т.е. использован датчик теплопроводности, включающий в себя два чувствительных элемента в виде терморезисторов, включенных в смежные плечи мостовой схемы и расположенных в измерительных ячейках, в которых отсутствует передача тепла конвекцией. Один чувствительный эле мент, рабочий, находится в ячейке, заполненной воздухом, а другой сравнительный.- в ячейке с двуокисью углерода. Вследствие различия коэффициентов теплопроводности воз духа и двуокиси углерода чувствите.пьные элементы имеют различную температуру, что обусловливает наличие напряжения в измерительной диагонали сравнительного моста. Использование датчика теплопроводности значительно уменьшает вес и габариты газоанализатора„ Заполнение сравнительной ячейки двуокисью углерода обеспечивает при наиболее распрост™ раненной конструкции термомагнитного .датчика{ используемог-о в качестве рабочего моста, независимость показаний отношения от изменения температуры окружающей среды и напряжения питания, Термомагнитньза газ сан алкэ агоры j выполненные в соответствии с изобре-. тением. имеют габариты и массу датчиков на 30-чО% ..;еньшу : ч&лу ранее известных, Трудоамкость изготовления датчики теплопроБоднссти 3 3-4 раза ниже таковой для. гзрмо магнитных датчиков, Форьгула изобретения Термомагнитный газоанализатор ка кислород„ выполненный по двухмостовой схеме огношен.яя; включающей в себя рабочий л сравмК1 ельный мосты; о тличающййся тем, что,, с целью уыеньшеаяя габаритов и ыассы прибора при сохранении его метрологических .характеристик, сравнительный мост выполнен в виде моста теплопроводности, один по меньшей Гчвре чувствительний элемент которого помете н в у гле ки с яый г а з„ Источники информации, принятые BQ внимание при экспертизе; 1.Павленко B.A, Газоанализаторы., М,Ло, 1965,. с. 7 2-79 „ 2.Там же, с, 79-82,