Источник эталонного чистого газа Советский патент 1979 года по МПК F17C9/00 G05D7/01 

1

Изобретение относится к области газоаналитической измерительной техники и может быть использовано в качестве источника эталонного чистого газа.

Обеспечение единства газоаналитических измерений, градуировка и поверка газоанализаторов требуют выпуска стандартных поверочных газовых смесей (СПГС), которые могут быть достоверно аттестованы только по процедуре их составления из эталонных чистых газов (ЭЧГ).

К источникам ЭЧГ предъявляются следующие основные требования: сохранение неизменным состава как в процессе хранения, так и в процессе отбора; высокая стабильность расхода в процессе отбора; простота индикации процесса отбора.

Известны способы сжатия и накопления газа, который трудно сжимать в контейнере.

При известном способе снижают давление при накоплении газа в баллон, который заполнен адсорбентом. Состав чистого газа, полученного по данному способу остается неизменным в процессе хранения, так как отбор газа из баллона, заполненного адсорбентом не меняет существенно давления в сосуде. Тем самым сохраняется адсорбционно-десорбционное равновесие в системе «газ-стенки баллона.

Известен источник чистого газа для приготовления СПГС, который по совокупности существенных признаков наиболее близок предлагаемому. Этот источник эталонного чистого газа содержит баллон, заполненный адсорбентом, и стабилизатор расхода.

Известный источник газа работает следующим образом.

Через открытый баллонный вентиль газ поступает в редуктор давления. В редукторе происходит снижение давления с 100- 150 ати до 1-15 ати. После редуктора газ поступает на регулятор давления, от которого и производится его отбор. О расходе газа можно судить лишь косвенно по показаниям манометра.

Недостатками известного источника газа являются изменение состава чистого газа при отборе и нестабильность его расхода, связанные с необходимостью применения грубых и инерционных редукторов и регуляторов давления, загрязняющих газ, а также неудобство эксплуатации (индикации расхода газа).

Целью изобретения является повышение чистоты отбираемого газа и стабильности его расхода. Указанная цель достигается тем, что источник содержит пневмоэлектрический преобразователь, подключенный к

баллону, заполненному адсорбентом и установленному в термостате, управляющий вход которого подключен к выходу пневмоэлектрического преобразователя, прнчем стабилизатор расхода выполнен в виде струйного элемента, против критического сопла которого установлен рассекатель струн с острием резонатора в виде цессоиды, а в камере струйного элемента установлен вихревой диод, через который критическое сопло, связанное с баллоном, подключено к выходному каналу стабилизатора расхода.

Такое устройство не содержит «мертвых объемов. Изготовленное из материалов, не сорбирующих газы, оно не загрязняет ЭЧГ при отборе. При этом устройство позволяет получить высокостабильный расход, обеспечиваемый стабильным давлением перед соплом с помощью нагревателя и пневмоэлектрического преобразователя и независимостью от противодавлений после сопла, благодаря звуковому истечения газа в критическом соиле. Острие рассекателя, являясь резонатором, обеспечивает маломощную звуковую индикацию расхода чистого газа.

На фиг. 1 изображен источник эталонного чистого газа; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Источник ЭЧГ содержит баллон 1, заполненный адсорбентом 2, с краном 3 для выпуска и выхода ЭЧГ. Кран 3 подсоединен к баллону 1 через струйный стабилизатор расхода - струйный элемент 4. Пневмоэлектрический преобразователь 5 пневматически связан с баллоном 1, а электрически - с управляющим входом термостата 6, в котором размещен баллон 1. Струйный элемент 4 состоит из входного отверстия с критическим соплом 7. Напротив сопла установлен рассекатель струи 8 с острием резонатора 9 в форме цессоиды. Выходной канал 10 струйного элемента 4 сообщается с соплом 7 через камеры выходного диода 11.

Источник ЭЧГ работает следующим образом.

Через кран 3 в баллон 1, заполненный адсорбентом 2 подается газ, который накапливается в необходимом количестве и хранится в источнике при закрытом кране

3. При отборе ЭЧГ открывают кран 3 и регулировкой температуры термостата 6, в котором находится баллон 1, поддерживают стабильное давление ЭЧГ. Стабильное давление ЭЧГ поддерживается автоматически термостатом 6 и пневмоэлектропреобразователем 5. Поток газа устремляется на вход струйного элемента 4. Попадая на сопло критического профиля 7, он вырывается из сопла со скоростью звука. Поэтому малые пневматические возмущения,, обусловленные внещними источниками, не достигают сопла 7. Далее струя газа попадает на резонатор 9 рассекателя 8 и разделяется на два потока. На резонаторе 9 возникают маломощные звуковые колебания, являющиеся индикатором наличия расхода. Обойдя рассекатель 8, оба потока соединяются и направляются к выходному каналу 10, минуя по основному направлению камеры 11, которые являются дополнительным препятствием для малых пневматических возмущений при возникновении противодавлений.

Предварительные исследования показали, что предлагаемый источник эталонного чистого газа не загрязняет газ в процессе эксплуатации, а стабильность газового расхода при термостатировании источника

приблизительно 0,1 %.

Формула изобретения

Источник эталонного чистого газа, содержащий баллон, заполненный адсорбентом, и стабилизатор расхода, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности расхода и чистоты эталонного газа, источник содержит пневмоэлектрический

преобразователь, подключенный к баллону, заполненному адсорбентом и установленному в термостате, управляющий вход которого подключен к выходу пневмоэлектрического преобразователя, причем стабилизатор расхода выполнен в виде струйного элемента, против критического сопла которого установлен рассекатель струи с острием резонатора в виде цессоиды, а в камере струйного элемента установлен вихревой

диод, через который критическое сопло, связанное с баллоном, подключено к выходному каналу стабилизатора расхода.

w

(риг.г