Устройство для автоматического определения содержания различных газов в воздухе Советский патент 1947 года по МПК G01J1/16 G01N21/78 

Для обнаружения присутствия различных посторонних газов в воздухе известно применение в качестве индикаторов веществ, меняющих свою окраску под действием газов, наличие которых требуется установить. При этом может быть установлена определенная зависимость между процентом содержа.ния газа в воздухе и интеноивностью окраски индикатора, что дает возможность перейти к измерению количественного содержания посторонних газов в воздухе.

Индикаторные вещества для этой цели обычно наносят на какойлибо экран, которым и пользуются при испытаниях.

Особенность предложенного устройства, предназначенного для непрерывного контроля изменения содержания газа по времени, заключается в том, что экран, меняющий свои оптические свойства (цвет) под действием обнаруживаемого газа, выполнен в виде вращающегося с равномерной скоростью цилиндра из прозрачного материала, часть которого заключена внутри газонепроницаемого , а соприкасающийся с внещним воздухом участок помещен между источником света и фотоэлементом таким образом, чтобы величина фототока менялась в зависимости от содержания исследуемого газа в окружающем пространстве.

Кроме того, в устройстве применение второго однотипного фотоэлемента, включенного дифференциально с первым предназначено для освещения от общего источника света через экран постоянной прозрачности.

На чертеже изображено схематически предлагаемое устройство.

№ 68855

Источник 1 света освещает одновременно два одинаковых фотоэлемента 2 н 3, нанрнмер, но типу селеновых. Лучи света, нонадающие иа фотоэлеме}1т 2, нредварнтельио нроходят сквозь нрозрачиый цилиндрический сосуд 4, нокрытый индикаторным лаком, меняющим свой цвет под действием улавливаемого газа. Часть новерхности цилиндрического сосуда 4 на участке абв находится в герметически закрытом кожухе 5. Остальная часть цилиндра а-в открыта и омывается окружающим воздухом. Цнлиндр медленно вращается с ностоянной скоростью таким образом, что действию окружающего воздуха подвергаются все новые участки его новерхности. В результате, в зависимости от содержания газа в окружающем воздухе будет меняться цвет индикаторного лака, покрывающего цилиндр и, соответственно, величина фототока, возникающего в фотоэлементе 2 под действием освещения его источником света сквозь стенки цилиндра.

Второй фотоэлемент 3 освещается лучами того же источника 1, которые предварительно проходят через второй, неподвижный, экраи 6.

Оба фотоэлемента J и 5 соединены дифференциально и включены в цепь гальванометра 7, который таким образом будет указывать разность фототоков обоих фотоэлементов.

До тех пор, пока исследуемый воздух не содержит контролируемых газов, цвета эталонного экрана 6 и дуги (а, в цилиндрического сосуда будут одинаковыми. Поэтому фототоки, возникающие в фотоэлементах 2 и 5, будут равны и направлены навстречу друг другу. В этом случае указатель (зеркало) 8 гальванометра 7 покажет нуль. Как только в воздухе появится посторонний газ, индикаторный лак на участке (а, в) цилиндра немедленно изменит свой цвет, в то время как цвет эталонного экрана 6 останется неизменным. Благодаря этому в системе фотоэлементов возникнет разностный фототок, что и будет отмечено гальванометром, отградуированным соответствующим образом. Отклонение заркала гальванометра фиксируется фотографическим путем на вращающемся барабане Я покрытом фотобумагой, иа которой при этом будет записана кривая изменения концентрации определяемого газа в воздухе по времени.

Вращение барабана 9 может осуществляться моторчиком Варрена или часовым механизмом. В.место гальванометра 7 и барабана 9 может быть применена какая-либо другая из числа известных конструкций самопищущих гальванометров.

В качестве источника света в устройстве использоваиа электрическая лампа, питаемая от осветительиой сети, например, через трансформатор 10.

Для герметизации дуги цилиндра (а, б, в) кожух 5 снабжен системой роликов //.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического определения содержания различных газов в воздухе, основанное на использовании прозрачного экрана, меняющего свои оптические свойства (цвет) при появлении в окружающем воздухе примеси определяемого газа, отличающееся тем, что, с целью непрерывного контроля изменения содержания газа по времени, изменяющий свои свойства экран выполнен в виде вращающегося с равномериой скоростью цилиндра из прозрачного материала, часть которого заключена внутри газонепроницаемого кожуха, а соприкасающийся с внещним воздухом участок помещен между источНИКОМ света и фотоэлементом, таким образом, чтобы величина фототока менялась в зависимости от содержания исследуемого газа в окружающем пространстве.

2. В устройстве по п. I, примеиение второго однотипиого фотоэлемента, включеииого дифференциально с первым и предназначенного для освещения от общего иеточника света через экран постоянной прозрачности.