Магнитный анализатор Советский патент 1980 года по МПК G01N11/00 G01N27/72 

1

Изобретение относится к области автоматического приборостроения, а именно к преобразователям состава газовых и жидких сред по их магнитным свойствам и может быть применено, например, для определения концентрации газообразного или жидкого кислорода в различных промышленных потоках, в системах жизнеобеспечения, а также при научных исследованиях.

Известен магнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему, воздействующую на поток анализируемого газа и систему дросселей, образующих указанный поток, а также измерительную термоанемометрическую схему 1.

Недостатком такого прибора является невысокая точность измерения, обусловленная влиянием изменения состава сопутствующих компонентов анализируемой смеси, влиянием колебаний температуры и атмосферного давления, влиянием положения прибора относительно горизонта.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему и систему капилляров, собранных в пневматическую мостовую измерительную схему, два противоположных плеча которой помещены в магнитное поле 2.

Этот газоанализатор также обладает низкой точностью измерения за счет значительного влияния на результат измерения температуры анализируемого газа и окружающей среды, а также за счет неидентичности магнитных полей на каждом из рабочих капилляров.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

10 Поставленная цель достигается тем, что в магнитном анализаторе, содержащем магнитную систему и систему капилляров, собранных в аэрогидродинамическую схему моста, система капилляров выполнена в вн15 де трубки, замкнутой в овал, который вдоль его больщой осп скручен на 180°.

Указанные отличительные признаки обеспечивают повыщение точности измерения за

20 счет улучщения условий течения анализируемой среды в каналах капилляров, за счет идентичности всех плеч мостовой схемы по аэрогидродинамическому сопротивлению, за счет идентичности воздействия

25 магнитного поля на противоположные плечи мостовой схемы, а также за счет уменьщения влияния изменений температуры на выходной сигнал мостовой измерительной схемы.

Принципиальная схема предложенного магнитного анализатора показана на фиг. 1 и 2: на фиг. 1 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Магнитный анализатор содержит капиллярную трубку 1, выполненную в виде скрученного на 180° овала, с входным 2 и выходным 3 штуцерами для подвода и отвода анализируемой среды и с штуцерами 4, 5 для подсоединения вторичного преобразователя, а также магнитную систему 6 с полюсными .башмаками. Таким образом, капиллярная трубка 1 совместно со штуцерами 2-5 образуют аэрогидродинамическую мостовую схему, два плеча которой находятся в зоне более сильной интенсивности неравномерности магнитного поля, а два других плеча - в зоне более слабой интенсивности неравномерного магнитного поля. В качестве вторичного преобразователя могут применяться, наиример, термоанемометрический или дифманометрический преобразователи.

Анализатор работает следуюш,им образом.

Анализируемая среда через входной штуцер 2 подается в капиллярную трубку 1. На входе в трубку 1 поток этой среды разветвляется на две части и ироходит по обеим ветвям овала к противоположному штуцеру 3. При движении анализируемой среды обесиечивается ее взаимодействие с магнитным нолем, создаваемым магнитной системой 6. При этом в одной ветви овала это взаимодействие происходит сначала с более сильным по интенсивности неравномерным магнитным полем, а затем с более слабым по интенсивности неравномерным магнитным полем, а в другой ветви овала- сначала с более слабым, а затем с более сильным неравномерным магнитным полем.

При отсутствии в анализируемой среде компонентов с явно выраженными магнитными свойствами вышеуказаиное взаимодействие потока среды с магнитным полем системы 6 не будет иметь место, аэрогидродинамический мост будет находиться в равновесии, а его выходной сигнал равен нулю. При наличии такого компонента в анализируемой среде за счет взаимодействия магнитного поля системы 6 с потоками среды в трубке 1 возникает иерераспределение аэрогидродииамических сопротивлений в разных частях трубки 1, в связи с чем на выходе аэрогидродинамического моста появляется сигнал в виде перепада давления или расхода, измеряемый соответственно

дифманометрическим или термоанемометрическим преобразователями.

Предложенное выполнение системы капилляров обеспечивает одинаковое течение 5 анализируемой среды в каналах капилляров и идентичность их аэрогидродинамических сопротивлений. Кроме того, такое выполнение обеспечивает также идентичность воздействия неравномерного магнитного

0 поля на все противоположные плечи аэрогидродинамической мостовой измерительной схемы. Все это приводит к уменьшению влияния неинформативных параметров, например, илотности, вязкости, температуры

5 на выходной сигнал анализатора и обеспечивает сушественное повышение точности измереиия. В предложенной конструкции поток анализируемой среды находится в неравномерном магнитном поле, что также

0 обеспечивает повышение точности и чувствительности измерения.

Предложенный анализатор может быть ирименен для определения концентрации вешеств с магнитными свойствами, например газообразного или жидкого кислорода в различных промышленных потоках, системах жизиеобеспечения, а также при научных исследованиях.

Применение предложенного анализатора

0 позволяет вести ряд технологических процессов в химической промышленности в оптимальных режимах (например, в технологических процессах получения кислорода, азота и аргона), обеспечив тем самым повышение их экономической эффективности. При применении предложенного устройства для анализа кислорода в системах жизнеобеспечения обеспечивается повышение надежности измерения и систем в целом.

Формула изобретения

Магнитный анализатор, содержаший магнитную систему и систему капилляров, собранных в аэрогидродинамическую мо5 стовую измерительную схему, два противоположных плеча которой помеш,ены в магнитное иоле, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, система капилляров выполнена в виде 0 трубки, замкнутой в овал, который вдоль его большой оси скручен на 180°.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей, М., 1970, с. 123-127.

2.Агейкин Д. И. Магнитные газоанализаторы, М.-Л., 1963, с. 175 (прототип).

d

i

фм.г.2