УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В ГАЗЕ Советский патент 1981 года по МПК G01N27/64 

Изобретение относится к области техники измерения концентрации примесей в газе путем электронного зах вата и может быть исполвзовано при разработке приборов для определения серусодержащих загрязнений в воздухе. Одной из насущных проблем защиты окружающей среды в настоящее время является борьба с загрязнением воздуха, а средством в этой борьбе измерение концентрации содержащихся в возду};е загрязнений. Серосодержащие загрязнения воздуха сероводород, серный и сернистый ангидриды, сероуглерод, меркаптаны и т.д.) попадают в атмосферу в больших количествах прежде всего как продукты выброса отопительных систем, электр станций, химических предприятий, двигателей внутреннего сгорания и т.п. Опасность этих загрязнений выт кает из того, что их допустимая кон центрация в воздухе рабочих помещеНИИ составляет несколько мг/м, в то время как в воздухе городов допу кается концентрация всего лишь несколько десятых долей мг/м, т.е. .. значительно меньшая, чем на рабочем месте. Серусодержащие загрязнения в воздуха непосредственно вредят здо- s ровью людей и окружающей среде, а под действием света, кислорода воз духа и содержащейся в атмосфере влаги из них образуются очень агрессивные продукты (из ЗОЗ соответственно образуется ) что вызывает необходимость селективных высокочувствительных и надежных методов измерений общей концентрации серусодержа-, щих загрязнений воздуха. Известны устройства для измере.ния концентрации находящихся в воздухе серусодержащих загрязнений LlJ . Эти устройства либо позволяют определять концентрацию лишь отдельных соединений, либо сложны в эксплуатации, либо дорогостоящи. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения концентрации примесей в газе, содержащее ионизационную камеру с радиоактивным излучением и параллельными измерительными электродами, присоединенными к источнику постоянного напряжения , и вентилятор {2 . Однако это устройство обладает невысокой чувствительностью. Цель изобретения - повыиение чувствительности устройства при измереНИИ концентрации серусодержащих примесей. Эта цель достигается тем, что уст ройство снабжено проточным химическим реактором, выполненным в виде трубки со спиралью из пластины, уста новленной на входе в ионизгщионную камеру и имеющей площадь поперечного сечения, не превышающую половины .площади поперечного сечения ионизационной камеры, а электроды установлены перпендикулярно к оси , причем электроды положительной полярности расположены против выходного отверстия х-имического реактора. Кроме того,.радиоактивный иэлуча тель выполнен из углерода-14. На чертеже показана схема устройства. Устройство состоит из привода 1, на валу 2 которого установлен вентилятор 3, насадки 4, химического реактора 5 со спиралью 6, ионизационной камеры 7 с радиоактивным источником 8 излучения, положительного электрода (анода) 9 и колллектора (катода 10.. Устройство работает следующим об разом. Воздух с помощью вентилятора 3 и далее через воронкообразную насадку 4 нагнетается в реактор 5. В реакторе 5 находится впаянная в термостойкое стекло спираль б из платиновой проволоки длиной 9,5 см и диаметром 0,07 мм, нагреваемая постоянным током с напряжением б В. В реакторе сера поступающего в него воздуха окисляется на накаленной платиновой спирали б до трехокиси серы, при этом одновременно сгорают находящиеся в воздухе органические вещества. Далее газ поступает в ионизационную камеру 7 и охлаждается, В конце ионизационной камеры газ ионизирует ся кольцевобразным источником & излучения. Изменение ионного тока, появляющегося между расположенным в направлении реактора 5 анодом 9 и катодом 10 вызывает падение напряжения ка рабочем сопротивлении измери тельного усилителя, которое считывается на шкале -показывающего прибора Предложенное устройство было испы тано следунхцим образом. ; Е снабженную мешалкой, а также входным и выходным отверстиями плек гласовую камеру объемом 100 л вводи ли 5 Nw сероводорода (нормальное со тояние и равномерно смешивали его с вос1духом. Концентрация сероводорода составляла 71,5 мг/м, т.е. 50 ррм. Входное отверстие детектора пероюсного устройства герметично пр;1соединяли к выходноГ отверстию плексигласовой камеры. Прибор раоотал в следующем режиме Производительность вентилятора 0,6 л/.wx.; Потребляемая реак4,8 Вт тором мощность Напряжение на иони135 в зационной камере Внутренний диаметр ионизационной камерЫ Расстояние между 48 мм электродами Рабочее сопро10 Ом тивлен е Входное сопрою Ом. тивление более В усилитель вмонтированы стабилизирующий и компенсирующий контуры. Стабильность подбирают так, чтобы разница ±1 мг/м сероводорода еще могла быть зарегистрирована. Чтобы повысить точность оценки, на выходе усилителя был подключен компенсограф (ЕРР-09 10 мВ.1Если ионизационный ток воздуха, не содержащего серы, принять за 100%, то ионизационный ток падает при содержании в воздухе концентрации сероводорода, равной 71,5 мг/м до 66%. Зависимость.ионного тока от концентрации серы в воздухе следует закону (отрицательной) показательной функции, при этом чувствительность измерений при более низкихконцентрациях выше. Таким образом, была подтверждена достаточно высокая чувствительность устройства. Форглула изобретения 1.Устройство для измерения концентрации примесей в газе, содержащее ионизационную камеру с радиоактивным излучателем и параллельными измерительными электродс1ми,. присоединенными к источнику постоянного напряжения, и вентилятор, отличающееся тем, что, с целью повьпиения чувствительности при измерении концентрации серусодержащих примесей, оно снабжено проточным химическим реактором, выполненным в виде трубки со спиралью из платины, установленной на входе в ионизационную камеру и имеющей площадь поперечного сечения, не превышающую половины площади поперечного сечения иоии зационной камеры, а электроды установлен ны перпендикулярно к оси камеры, причем электроды положительной полярности расположены против выход-. ного отверстия химического реактора. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем,что радиоактивный; излучатель выполнен из углерода-14. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Энгельгарт X. Автоматические анализаторы для исследования газов. Атмосферные выпадания, 362, март, I960, с. 45-60. 2,Авторское свидетельство СССР № 98387, кл. G 01 N 27/64, 1952 (прототип).