Газоанализатор Советский патент 1981 года по МПК G01N27/62 G01N31/08 

(5) ГАЗОАНАЛИЗАТОР

I

Изобретение относится к высокочувствительным измерительным устройствам для определения состава газа и может быть использовано в газоанализаторах типа пламенно-ионизационных , пламенно-фотометрических и других, в которых применяют вспомогательный газ, например водород.

Известен пламенно-ионизационный газоанализатор, содержащий линии подачи анализируемогогаза и вспомогательного газа, регуляторы давления,.установленные на этих линиях, и регистраторы 1.

Недостатком этого газоанализатора является существенная зависимость показаний от изменения различных влияющих факторов: расхода вспомогательного газа, например расхода водорода, атмосферного давления, температуры, изменения упругих свойств пружин и мембраны регулятора давления вспомогательного газа и износ дросселирующих элементов регулятора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газоанализатор, содержащий детектор, например пламенно-ионизационного типа, линию подачи анализируемого газа, включающую установленные последовательно устройство для просасывания пробы, регулятор давления и пневматические сопротивления, линию подачи вспомогательного газа, например водорода с установленными последовательно регулятором давления и пневматическим сопротивлением, измерительный усилитель на выходе детектора и регистрирующий прибор 2.

Недостатком известного газоанализатора является существенная погрешность измерения, возникающая при изменении расхода водорода, атмосфер- ного давления и окружающей температуры..

Целью изобретения является повышение точности анализа за счет учета влияния изменения расхода вспомо5гательного газа, атмосферного давления и температуры окружающей среды Указанная цель достигается тем, что газоанализатор дополнительно содержит корректирующий усилитель, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, а выход связан с регистрирующим прибором, и компенсирующее устройство, выполненное в виде датчика перепада давления, первый пневматический выход которого через один штуцер подсоединен к детектору через пневматическое сопротивление в линии вспомогательного газа, второй пневматический выход через другой штуцер связан с атмосферой при этом электрический выход датчика пер пада давления включен в цепь обратно связи корректирующего усилителя; кро ме того, пневматическое сопротивление в линии вспомогательного газа, снабжено термостатом. На чертеже представлена блок-схема газоанализатора. Газоанализатор состоит из пламенно-ионизационного детектора 1 с источником поляризующего напряжения 2, линии подачи 3 анализируемого газа и воздуха для горения, линии подачи k вспомогательного газа, например водорода. На линии подами 3 аналйзируе .мого газа установлено устройство для просасывания пробы, включающее фильтр 5, насос 6, регулятор давления 7 анализируемой пробы и пневма- . тические сопротивления 8, 9. На линии подачи k вспомогательного газа установлен регулятор давления 10 и термостатируемое пневматическое сопротивление 1 1. К выходу пламенно-ионизационного детектора 1 подключены измерительный усилитель 12, корректирующий усилитель 13 с резисторами 14 и 15 в цепи обратной связи и компенсирующее устройство, выполненное в виде датчика 1б перепада давления с сильфоном 17 и штуцерами 18 и 19- На выходе газоанализатора включен регистрирующий прибор 20. Газоанализатор работает следующим образом. Вспомогательный газ (водород) пос тупает по линии t на вход регулятора давления 10, который стабилизирует расход водорода через пневматическое сопротивление 11. Затем водород поступает в пламенно-ионизационный детектор 1. В детектор 1 по линии 3 5 подае.тся анализируемый газ и воздух для горения. Попадая в водородное пламя, молекулы углеводородов в пробе ионизируются. Поляризующее напряжение от источника 2, приложенное к электродам детектора 1, обеспечивает протекание тока ионизации, величина которого пропорциональна концентрации углеводорода в анализируемой пробе газа. Ток ионизации усиливается электрометрическим измерительным усилителем. 12, выходной сигнал которого поступает на неинвертирующий вход корректирующего усилителя 13, где его значение перемножается на коэффициент преобразования К, определяемый отношением сопротивлений резисторов и 15. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 13 К g ( сопротивления резисторов 1 и 15. Величина сопротивления Ру дрпределяется разницей . давлений между точкой пневматической депи после регулятора давления водорода и атмосферой. При увеличении расхода водорода происходит увеличение электрического сигнала на выходе измерительного усилителя 12. Одно8ременн9 происходит повышение давления навыходе регулятора давления 10.водорода, которое воспринимается датчиком 16 перепада давления через штуцер 19. Повышение давления со стороны штуцера 19 приводит к деформации сильфона 17 таким образом, что выходное сопротивление датчика 16 перепада давления уменьшается, что приводит к изменению коэффициента преобразователя корректирующего усилителя 13 и, в конечном итоге, к коррекции показаний регистрирующего прибора 20. Аналогично работает газоанализатор при уменьшении расхода во.г орода. В процессе измерения также происходит изменение расхода водорода и ионизационной эффективности детектора, вызванное изменением атмосферного давления и температуры окружающей среды. В этом случае корректировка показаний газоанализатора происходит аналогичным образом. Дополнительная стабилизация расхода водорода достигается термостатированием пневматического сопротивления 11 в линии 4 вспомогательного газа.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит 3,3, тыс.руб в год.

Формула изобретения

ВЫХОД связан с регистрирующим прибором, и компенсирующее устройство,выполненное в виде датчика перепада давления, первый пневматический вы ход которого через один штуцер подсоединен к детектору через пневмосопротивление в линии вспомогательного газа, второй пневматический выход через другой штуцер связан с атмосферой, при этом электрический выход датчика перепада давления включе в цепь обратной связи корректирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

uo

сз-

VO