Устройство для измерения концентрации аммиака Советский патент 1982 года по МПК G01N7/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к газоаналитическим приборам, предназначенным для измерения концентрации аммиака в газовоздушных смесях, и может применяться при азотировании и нитроцементации стальных изделий.

Известен прибор для измерения концентрации аммиака, содержащий два капилляра, поглотитель аммиака, дифференциальный манометр с вторичным прибором, присоединенный к одному из капилляров и стабилизатор давления 1

Недостатком известного прибора является низкая точность, вследствие влияния температуры и давления анализируемого газа, а также невозможность измерения концентрации аммиака в газе, разбавленном, например, азотом.

Наи;более близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения концентрации

амййака, содержащее газовый мост, образованный четырьмя капиллярами, поглотитель аммиака и вторичный прибор 2.

Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная нелинейностью газового моста, вследствие выполнения его неуравновешенным, малой чувствительностью диф10ференциального манометра, зависимостью показаний от давления анализируемого газа, а также изменение параметров (плотности, вязкости) газа, вследствие увлажнения его в погло15тителе.

Цель изобретения - повышение точности измерения при малых концентрациях аммиака за счет ликвидации погрешностей, обусловленных увлажне- .

20 нием газа в поглотителе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено нульиндикатором, установленным в диагонали моста, а поглотитель размещен между капиллярами постоянной длины и выполнен в виде двух камер, симметрично размещенных относительно диагонали моста, при этом вход нульиндикатора соединен с поглотителем, а выход связан через вторичный прибор с капилляром переменной длины. Кроме того, устройство дополнительно содержит осушитель газа, уста новленный на выходе поглотителя аммиака. На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения концентрации аммиака. Устройство состоит из газового мо та, образованного четырьмя капиллярами 1-, один из которых 3 имеет переменную длину. Между капиллярами 3 и k включен поглотитель 5 аммиака. В диагональ моста между капиллярами 1 и 3 и камерами поглотителя 5 включен нуль-индикатор 6 давления, выпол ненный, например, в виде чувствительного и-образного манометра с электрическим выходом. Выход нульиндикатора 6 соединен с входом вторичного прибора 7 (например типа КС) балансирный электродвигатель 8 которого связан с капилляром 3 переменной длины. Для удаления влаги из анализируемого газа, прошедшего через поглотитель 5 между ним и капил ляром включен осушитель 9, предста ляющий собой сосуд, наполненный поглощающим влагу веществом, например едким калием. Устройство для измерения концентрации аммиака выполнено по автакомпенсационной схеме. Поглотитель 5 выполнен, например, в виде сосуда с развитой внутренней поверхностью, смачиваемой водой, и разделенного на две камеры. Камеры симметрично разме щены относительно диагонали моста, чем обеспечиваются равные сопротивления прохождению газа. Устройство работает следующим образом. Анализируемый предварительно осушейный газ подают на входной штуцер устройства под некоторым давлением, и он проходит по ветвям газового мос та. При подаче чистого газа, т.е. без аммиака, равновесие моста не нарушается, разность давлений на входе нуль-индикатора 6 равна нулю и стрел ка вторичного прибора 7 остается на нулевом делении. (1рИ подаче газа, содержащего аммиак, через капилляры 1-3 проходит анализируемый газ, а через капилляр - чистый как аммиак полностью растворяется в поглотителе 5, а влага удаляется осушителем 9. В этом случае расход газа через капилляр уменьшается, что приводит к нарушению равновесия газового моста и появлению на входе нуль-индикатора 6 разности давлений. С выхода нуль-индикатора 6 на вход вторичного прибора 7 поступает сигнал соответствующей полярности, и балансирный электродвигатель 8,проворачивая стрелку вторичного прибора 7, одновременно изменяет сопротивление капилляра 3, а-.следовательно расход газа, проходящего через него. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока рагновесие газового моста не восстановится. Концентрацию аммиака в газе определяют, исходя из того, что сопротивление капилляра 3 равно (-{ -at } при SJOMol- OrMCS где г - сопротивление капилляров 1, 2 и k; cL- относительная величина концентрации аммиака в газе, QQ - расход аммиака, уносимого растворителем в поглотителе QJ-- расход чистого газа. Двухкамерный поглотитель 5 симметрирует плечи газового моста, а вторичный прибор 7 посредством нуль-индикатора 6 и капилляра 3 переменной длины поддерживает газовый мост в уравновешенном состоянии. При этом полностью устраняется I влияние изменений давления анализируемого газа на результйт измерения концентрации аммиака. Применение изобретения позволяет повысить точность измерений концентраций за счет удаления влаги из чистого газа и расширить диапазон измерений от 0,5 до 5 аммиака. Формула изобретения 1. Устройство для измерения концентрации аммиака, .содержащее газовый мост образованный четырьмя капиллярами, поглотитель аммиака и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено нуль-индикатором, установленным в диагонали моста, а поглотитель размещен между капиллярами постоянной длины и вуполнен в виде двух камер, симметрично размещенных относительно диагонали моста, при этом вход нуль-индикатора соединен с поглотителем, а выход связан через вторичный прибор с капилляром переменной длины.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит осушитель газа, установленный на выходе поглотителя аммиака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кремлевский П.П. Теплоэнергетические и химико-технологические приборы и регуляторы. Л., Машиностроение, . 1968, с. 197

2.Там же, с. 207.