Термомагнитный газоанализатор Советский патент 1981 года по МПК G01N27/72 

: . Изобретение относи.тся к газоанали ическому прибо 5остроению и может быть использовано в газоанализаторах предназначенньах для измерения содерж ния парамагнитного газа в газовых смесях. Известен термомагнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему, корпус с измерительной камерой,, включающей газовый тракт, рабочие и сравнительнью ячейки с располОженВШ4И в них чувствительными элеменхами, составляидами мост Уинстона 1 Яаиболее близким к предлагаемому .пЬ технической суидаости является тер («(омагиитный газоанализатор, содержащ сиа1с кеяный приемииком давления корпус, в котором разметцены магнитная система, рабочие и сопряженные сразнительнью ячейки с расположенН з8 ш в них чувствительйыми элементами, образующие измерительную схему. В измеритеяьмую диагональ моста включены терморезисторы для температурной компенсации и последовательно с ними дополнительные сопротивления, .регулировкой которых осуществляется коррекция показаний прибора в зависимости от величины атмосферного .давления t. Существенным недостатком известн йго термомагнитного газоан-ализатора является низкая точность показаний, зависящая от изменения атмосферного давления. Повышение -точности прибора достигается введением ручной корректировки, что ограничивает его прик нение в системах автоматического контроля и регулирования, действующих в условиях переменного давления, которое оказывает влияние на достоверность информации. Цель изобретения - устранение указанного недостатка, т.е. повышение точности измерения газоанализатора при работе его в условиях переменного ат1 сферного давления. Поставленная цель достигается тем, что в термомагнитном газоанализаторе, содержащем снабженный приемником давления корпус, в котором размещены магнитная , рабочие и сопряженные сравнительные ячейки с расположенньвли в них чувствительными элементами, образующими измерительную схему, в зоне сопряжения сравнительных ячеек установлен терморезистор, механически связанный с приемником давления и включенный в измерительную схему.

На чертеже схематически изображен термомагнитный газоанализатор.

Газоанолизатор содержит магнитную систему 1, корпус 2, в котором имеются рабочие 3 и сравнительные 4 ячейки с установленными в них чувствительными элементами 5 - нагревателями с одинаковым эле1 трическим сопротивлением, образующие четные плечи Одинарного моста измерительной схемы. Чувствительные элементы рабочих ячеек находятся в неоднородном магнит.ном поле, создаваемом полюсными наконечниками 6 магнитной системы. Сравнительные -ячейки снабжены ложными полюсными наконечниками 7. В измерительную схему моста включен вторичный прибор 8 через терг юрезистор 9, который, механически.соединен с приемником 10 давления и установлен в газовом тракте 11, являющимся зоной сопряжения сравнительньлх ячеек.

Анализируемый газ омывает все четыре ячейки газоанализатора. При прохождении кислородосодержащей смеси в рабочих ячейках 3 наряду с тепловой возникает термомагнитная конвекция, вызванная наличием неоднородного магнитного поля, создаваемого полюсными наконечниками 6 магнитной системы 1. В сравнительных же ячейках 4 возможна только свободная тепловая конвекция, так как в их пространстве нет магнитного поля в виду того, что ма HHTHtae наконечники заменены ложными 7. Таким образом, эффект охлаждения чувствительных элементов сравнительных ячеек постоянен и не зависит от состава газовой смеси. Охлаждение же чувствительных элементов рабочих ячеек обусловлено магнитными свойствами смеси, так как изменение концентрации изменяет величину термомагнитной конвекции, а следовательно, .и степень охлаждения чувствительных элементов и их электрическое сопротивление, изменение сопротивления чувствительных элементов рабочих ячеек по отношению к сопротивлению элементов сравнительных ячеек, вызывающее разбаланс измерительного моста, является мерой концентрации кислорода в анализируемой смеси. Возникающее в измерительной диагонали моста напряжение разбаланса подается через терморезистрр 9 на вторичный прибор В, отградуированный в объемных процентах кислорода, изменение давления влияющее на ингеНсйвность термомагнитной конвекции, анаж)гйчно изменений концентрации кислорода воспринимаемого приемником 10 давления, который перемещает терморезистор 9 вдоль газового тракта 11, область которого имеет различные уровни температурных полей, создаваемых чувствительными элементами 5. Тёрморезистор, перемещаясь в газовом тракте, подвергается различным температурным воздействиям и меняет свое сопротивление прупорционально приращению давления, т.е. при давлении ниже нормального его сопротивления уменьшается, так как он приближается к зоне с большей интенс сивностью температуры при давлении выше нормального происходит обратное. Положение и перемещение терморезистора в требуемых пределах изменения давления определяется в процессе наQ стройки первичного преобразователя регулировочным винтом, связанным с приемником давления и выбирается в интервале однозначного приращения температуры в зоне сопряжения сравнительных ячеек, т.е. при уменьшении

5 давления терморезистрр приближается . к максимуму температурного поля ячеек, что сопровождается уменьшением его сопротивления, а при возрастаний давления наблюдается обратное. Так

0 как терморезистор включен в измерительную диагональ моста, увеличение его сопротивления сопровождается уменьшением чувствительности прибора и наоборот. Следовательно, возрастание давления вызывает одновременно увеличение чувствительности газоанализатора и сопротивления терморезистора, уменьшение давления уменьшает чувствительность и сопротивление терQ морезистора. Таким образом достигается автоматическая коррекция показаний газоанализатора при функционировании его в условиях переменного давления.

Использование предлагаемого устройства позволит повышать точность

прибора при работе в условиях пере-, менного атмосферного давления, что, в свою очередь,дает возможность применять газоанализатор в системах автематического контроля и регулирования..

Формула изобретения

Термомагнитный газоанализатор, содержащий снабженный приемником давления корпус, в котором размещены магнитная система, рабочие и сопряженные сравнительные ячейки с расположенными в них чувствительными элементами, образующими измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения газоанализатора, в зоне сопряжения сравнительных ячеек установлен терморезистор, механически связанный с приемником давления и включенный в измерительную схему. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д.И. Магнитные газоанализаторы. М., ГОСЭНЕРГОИЗДАТ, .1963, с. 133-139.

2. Заец Б.А. Кислородные магнитные газоанализаторы, ЦиНТИ Электропром, 1963, с. 29-34 (прототип)

f 2

6 3 ff