Теплопроводный газоанализатор Советский патент 1980 года по МПК G01N27/16 

1

Изобретение относится к области газоаналитического приборостроения и может найти применение в приборах для измерения концентрации газов и паров, имеющих коэффициент теплопро- 5 водности, отличный от коэффициентов теплопроводности анализируемых сред, в состав которых они входят (например, в приборах для измерения концентрации водорода в воздухе). 0

Широко известны теплопроводные газоанализаторы, содержащие блок рабочих и с авнительных чувствительных элементов (в дальнейшем - блок чувствительных элементов) и измерительную 15 схему i .

Общим недостатком этих газоанализаторов является недостаточная точность измерения, обусловленная их низкой избирательностью при наличии 20 в анализируемой среде неизмеряемых компонентов. Причиной низкой избирательности является то, что сравнительные чувствительные элементы помещены в герметически закрытые ячей- 25 ки, заполненные сравнительным газом, состав которого по содержанию определяемого компонента соответствует нижнему пределу измерения. При этом .неизмеряемые компоненты воздействуют 30

только на рабочие чувствительные элементы, вызывая тем самым погрешность измерения. Поэтому вышеназванные газоанализаторы могут применяться практически для анализа только бинарных газовых смесей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту устройством является теплопроводный газоанализатор, содержащий помещенные в корпус цилиндрический блок чувствительных элементов и снабженный нагревателем реактор.химического превращения измеряемого компонента 2J

Его недостатком является недостаточная точность измерения, обусловленная различным воздействием температурного поля реактора на чувствительные элементы (т.к. расстояния от каждого из чувствительных элементов до реактора различны).

Целью изобретения является повышение точности измерения газоанализатора без увеличения его габаритов.

Поставленная цель достигается за счет того, что реактор выполнен в виде размещенного вокруг блока чувствительных элементов и соосног:о с ним кольца.

Известно, что разность температур чувствительных элементов в 0,04°С может привести к существенному снижению точности измерения. Поэтому, используя цилиндрический реактор, необходимо располагать его только соосно с блоком чувствительных элемен гой, что приводит к значительному , Увеличению габаритов газоанализатора . Применение реактора в виде кольцеобразной трубки, расположенной коаксиально с блоком чувствительных элементов, позволяет обеспечить идентичное тепловое воздействие на все чувствительные элементы и тем самым повысить точность измерения газоанализатора без увеличения его габаритов. На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Устройство содержит цилиндрический блок чувствительных элементов 1, реактор 2 химического превращения измеряемого компонента с нагревателем 3, выполненный в виде кольцеобразной трубки и расположенный соосно с блоком чувствительных элементов 1. Блок чувствительных элементов 1 и реактор 2 с нагревателем 3 заключены в корпус 4.

Анализируемая среда подается в канал блока чувствительных элементов 1 сообщаемый с рабочими чувствительными элементами, а затем через реактор 2 - в канал блока чувствительных элементо)в 1, сообщаемый со сравнительными чувствительными элементами, откуда сбрасывается в окружающую среду Таким образом, анализ проводится путем сравнения теплопроводностей газовой смеси, содержащей определяемый компонент, и газовой смеси, не содержащей его.

Нагреватель 3 реактора 2 осуществляет нагрев катализатора до тёмцературы, обеспечивающей протекание реакции химического превращения измеряемого компонента, а также нагрев элементов пневматической схемы гаЭоанализатора, заключенных в корпус 4, исключающий выпадание в них конденсата из анализируемой среды после химической реакции.

Кольцеобразная форма реактора 2 И его соосное расположение относительно блока чувствительных элементов 1 обеспечивают идентичное тепловое воздействие на чувствительные элементы.

Использование данного изобретения позволит повысить точность измерения газоанализатора без увеличения его габаритов.

Данное устройство использовано в лабораторном образце газоанализатора для измерения концентрации водорода в атмосфере зарядных камер подземных электрогаражей угольных и сланцевых шахт.

Испытания подтвердили работоспособность и эффективность предложенного устройства.

Формула изобретения

Теплопроводный газоанализатор, содержащий помещенные в корпус цилиндрический блок чувствительных элементов и снабженный нагревателем реактор химического превращения измеряемого компонента, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, реактор выполнен в виде размещенного вокруг блока чувствительных элементов и соосного с ним кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Павленко В.А. Газоанализаторы. М.-Л., 1965, с.35-61.

2.Скалыга А.Н. и др. Исследование и разработка аппаратуры контроля водорода в зарядных камерах подземных гаражей. Отчет ВНИИГД, гос регистрационный № 76086426,

инв. № 5638270, Донецк, 1977, с. 29-35 (прототип).