Способ определения содержания парамагнитных газов в газовых смесях Советский патент 1950 года по МПК G01N27/72 G01N11/04 

Предлагается способ определения содержания парамагнитных газов в газовых смесях, нснользующш явление изменения магннтноГ) проницаемости газа в магнитном поле в результате его нагревания. Известны магнитные газоанализаторы, основанные иа измерении скорости газового потока в магнитном иоле, образуюн 1,егося вследствие уменьшения магнитной проницаемости с повьииением температуры парамагнитного газа. Основным недостатком этих газоанализаторов является то, что в ряде случаев они не могут быть применены из-за зависимости их показаннй от вязкости и теплоемкости газовой смеси и других факторов. Оиисываемый способ позволяет устранить указанные недостатки 1 звестных газоанализаторов. На фиг. 1 схематически изображено ycTpoiicTBO в общем виде; иа фиг. 2-кривые напряженности магнитного поля, температуры и магнитной ироницаемости, на фнг, 3-устройство с дифференциально компенсационной схемой. Анализируемый газ движется с небольшоГ скоростью по верти-. кальной или горизонтальиой трубке /, заканчивающейся вблизи отростка 2 так, что избыточное давление газа в отростке практически равно нулю. Непосредственно у начала отростка 2 расположены полюсные бащмаки 3 постоянного магнита, а далее нагреватеоТьная обмотка 4. Г|ри таком расположении обмотки и полюсов кривые напряженности магнитного ноля, температуры и магнитной проннцаемости будут иметь вид, соответственный кривым .4, В и С. Поэтому давление газа справа от оси симметрии О полюсных бащмаков больше, чем слева. Это дает возможность измерять статическое давление газа, которое создано вследствие несимметричностн воздейств1 я магнитного

№ 82582- 2 -

поля 1U1 газ, иагреваемьп с одной сто.юны оси симметрии полюсных башмаков.

Измеритель скорости потока 5. состоящий из двух пакалеииых платииовых пптей, расположеппых одиа за другой и включеипых н схему .моста Уитстона, фиксирует возпикновение газового потока в отростке 2 и ,:5Ч|Ч1рЗБлепие.

|3а иЗмерителем скорости потока помещена вертикальиая или иаклог|ная комнепсационная трубка 6 с нагревательной обмоткой 7. При возпркновёнпи избыточного давлеппя в отростке 2 в трубке возникает поток газа справа палево.

Измеритель скорости потока 5 управляет нагревом об.мотки 7 компенсанионной трубки, устана15ливая в последпей температуру и, следовательно, нлотност15 саза, KOMnencnpyioniyio избыточное давление 15 трубке.

Мерой коппептранпи парамагнитного 1аза является лпбо CH;ia тока в обмотке компепсаипо1Н10Й трубкп. лпбо средняя температура |-аза в трубке.

Чтобы обеспечпть запо.шенне комненсацпоппой трубкн воздухо.м, электрическая схема пзме|)1Пеля потока газа уравиовеил1вается зад.ч15аемым поступлением воздуха в трубку со скоростью, превышающей скорость, достаточную для комненсацни диффузии аналпзируе.мой i-aзовой смесн в нротивоноложном нанравленип.

Для той же пели могут служить установленный за комнепсанпопной трубкой хнмпческш поглотитель или адсорбент, п:н1 разделе1П е газов безмоментной мембраной.

В некоторых случаях, особенно нри высоких концентраппях кислорода, нелесообразно применить ирибо) с дифференциа.тьной компенсацнонной схемой (фги. 3). В действительности обе трубкн / и 10 на.ходятся с одной стороны.

Дополнительными элеме1ггами прибора являются трубка 10 с этаilOHHbiM газом, например, воздухом или техническим кнслородом; отросток 9 с naiревательпой обмоткой // н второе колено 8 газового манометра, сообщающееся с компенсационной трубкой.

Полюсные бащмаки 3 являются общими для отростков 2 и 9:

Прибор может быть видоизменен таким образом, что трубкн / н 10 совмещаются и эталонный i-аз не нрнменяется, а отросток 9 проходит рне нолюсных башмаков, имея, однако, нагревательную обмотку, включенную последовательно или параллельно с обмоткой отростка 2.

В таком нрнборе так же, как и в ирнборе со сравнительным газом, ноказаиня не зависят от ноложення прн.бора в прострапстве.

При отклонении обогреваемых отростков 2 н 9 от горизонтального положения в них создается тяга взаимно комнеисируемая.

Прибор (фиг. 3) может быть ирнменен для анализа газовых смесей, содержащих несколько иарамагннтных комиоиенто. Так, например, для оиределе1Н1я ХО в нрисутствин кнслорода .можно нрименять онисанную дифференцнальную схему таким образом, что через трубку / газоанализатора иропускается аналнзируемая газовая смесь, ачерез трубку 10 пропускают ту же смесь, освобожденную от анализируемого компонента, например, от N0.

Чтобы создать для газоанализатора условия независимости его показаний от положения в нространстве в компепсациопной системе газоанализатора создают дополнительные давление н разрежение, носледние должны быть противоположны давлению н разрежению, создаваемому наклоном трубкн, помещенной в машнтном поле.

Предмет изобретения

Способ определения содержаиия парамагитных газов i газовых смесях, оспованиын на изменении магнитной нроницаемостн газа в магнитиом ноле нрн нагреве этого газа, о т л ir ч а ю нд и и с я тем, что, с целью устране1гия влия1Н1я на результаты анализа вазкости и тенлоемкост ; газа II других факторов, измеряют статическое давление газа, создаваемое несимметричностью воздействия магнитного иоля на газ, на1)евае.мый с одног стороны оси симметр1Н1 ио.иосиых башмаков.

2.Прне.м Быиолнения снособа но и. 1, о т л и ч а ю И1 и и с я тем, что создаюн1ееся в маггн1тном ноле давление газа измеряют путем комиенсанни да15ленисм столба иаг)етого газа, а управление обогревом i oMneHcaiuioHHoro сто.тба производят посредством измерителя скорости иотока, иомеш.енного в линии, Бед 1цей к комненсаниоино трубке.

3.Прием вынолнеиия сиособа но ип. 1 и 2, о т л i; ч а ю ш и и с я тем, что, с нелыо обеспечения заиолнеиия комненсаннонноГ воздухом иутем соответствурои1е11 установки измерителя иотока газа, задают иостунление воздуха в трубку со скоростью, иревыгиающен диффузнн анализируемого газа через измеритель истока в нроТИ1ЮНОЛОЖНОМ наиравлеиии.

4.Прием выполнения сиособа ио ни. 1-3. о т л и ч а ю HI и и с я те.м, что, с целью определения в |азово11 смеси одного из двух содер каи1ихся в лей иара.магнитных компонентов, анализируемую газовую с.мссь пропускают через одну трубку газоанализатора, а через другую лроиускают ту же газовую с.месь, но освобожденную от подлежащего он ределейию компонента.

5.Прием в 1иолнення способа но ни. 1-4, отличающийся тем, что, с целью достижения незавнсимости ноказаиий газоанализатора от положения его в нространстве, в комиенсацнонной системе газоанализатора создают доиолиительное давление н разрежение, нротивололожное давленню или разрежению, создаваемому наклоном трубки, помеи1ениой в магнитном иоле.

Ь 7

О

Фиг,.

Фиг 3

fl

Фиг 2