Устройство для определения содержания растворенных в жидкости газов Советский патент 1983 года по МПК G01N7/10 

Изобретение относится к технике измерения содержания растворенных газов в жидкости, а именно к устройствам для определения этого содержания непосредственно в технологических аппаратах, например ферментерах и может быть использовано в микробиологической и пищевой промышленности.

По основному авт. св. № 661294 известно устройство для определения содержания растворенных газов в жидкости, содержащее емкость с полупроницаемыми стенками, соединенную кансшами с газоанализатором, при этом с целью повышения точности измерения в устройстве емкость выполнена в виде гильзы и укреплена на общей фланце с патрубками ввода инертного газа и Направляющими соплами, внутри гильзы плотно установлена трубкаколлектор вывода газа, которая соединена с газоанализатором 1.

Недостатком известного устройства является то, что в нем определение содержания растворенных газов в исследуемой жидкости осуществляется без сравнения с эталоном, что не позволяет определить абсолютное, значение концентрации растворенных гаЗОЯ.

Цель изобретения - повышение точности измерения содержания растворенных газов в жидкости за счет возможности определения абсолютных значений концентраций растворенных газов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее . . емкость с полупроницаемыми стенками, выполненную в виде гильзы и укрепленную на общем фланце с патрубком ввода инертного газа и направляющими соплами, внутри гильзы плотно установлена трубка-коллектор вывода газа с распределительными ребрами, расположенными вдоль образующих, а на торцовые поверхности ребер намотана электрическая спираль, причем трубка-коллектор соединена с газоанализатором, дополнительно снабжено заключенной в герметичный корпус системой трубопроводов для прокачки жидкости гильзой, установленной на общем с основной гильзой фланце, полсоединенной к патрубкам ввода инертного газа, связанной с газоанализатором дополнительным патрубком, и системой регулирования температуры, подключенной к гильзам.

Кроме того, система регулирования температуры состоит из установленных в гильзах датчиков, связанных с блоком сравнения, подсоединенным через усилитель к исполнительному механизму нагревателя.

На чертеже.изображено устройство Лля определения содержания растворен ных газов в жидкости, общий вид.

Устройство для определения содержания растворенных в жидкости газов содержит цилиндрическую трубку коллектор 1 с ребрами 2, на торцы которых плотно надета гильза 3, например, из силиконовой резины, фланец 4 с. соплами 5, патрубок б для ввода инертного газа в трубку-коллектор 1, патрубок 7 для вывода газа из гильзы 3 и патрубок 8 для ввода пара на стерилизацию. Патрубок 6 через фильтр-осушитель 9 связан с воздуходувкой 10. Патрубок 7 через фильтросушитель 11 связан с газоанализатором 12, например с хроматографом. На торцовую поверхность ребер 2 намотан спиральный электронагреватель 13.

Устройство снабжено дополнительной гильзой 14. Дополнительная гильза 14 установлена на фланце 4 и соединена через разводной патрубок 15 с патрубком, б ввода инертного газа в трубку-коллектор 1, кроме того гильза 14 соединена с газоанализатором 12 через дополнительный патрубок 16.

Гильза 14 заключена в герметичный корпус 17, оборудованный патрубком 18 для ввода и патрубком 19 для вывода жидкости из корпуса 17. .

Гильзы 3 и 14 снабжены датчиками 20 и 21 температуры, которые присоединены к блоку 22 сравнения. Блок 22 сравнения через функциональный усилитель 23 связан с исполнительным механизме 24 нагревателя 25 воды.

Устройство работает следующим образом.

Гильзу .3 помещают в исследуемую жидкость (среду). Инертный газ через фильтр-осушитель 9 прокачивают воздуходувкой 10 и подают по патрубку 6 через разводной патрубок 15 в гильзы 3 и 14. Проходя между ребрами 2 трубки-коллектора обеих гильз газ из среды в гильзе 3 и газ из жидкости воды в гильзе 14 диффундирует через стенки гильз и выводится из гильз по патрубкам 7 и .16 в Газоанализатор 12. Газ из гильзы 3 поступает на измерительное плечо хроматографа, а газ из гильзы 14 поступает на сравнительное плечо хроматографа. В мостовой схеме хроматографа сигналы возникающие в плечах хроматографа, сравниваются и разница их пропорциональна абсолютному зна5 чению концентрации растворов газов в жидкости.

Термометры 20 и 21 фиксируют температуру в обеих гильзах.

При отклонении температуры от

0 заданной величины данные поступают , 1р блок 22 сравнения, затем через функциональный усилитель 23 на ис полнительный механизм 24 и нагреватель 25, который уравнивает темперас туры в обеих гильзах, что обеспечивает одинаковый коэффициент диффузии растворенных газов в жидкости и в суспензии, что в свою очередь повышает точность контроля растворенных

- газов.

В предлагаемом устройстве в результате соединения обособленных газовых потоков исключается их взаимное влияние в дифференциальной схеме, а температурные датчики обеспечивают

одинаковые условия протекания щюцесса диффузии в. обеих гильзах, так как измерение растворенных газов должно осуществляться при равенстве температур.

Формула изобретения

1.Устройство для определения содержания растворенных з жидкости

5 газов по авт. св. 661294, о т л ич ающе е с я тем, что, с целью повышения точности измерения содержания р.астворенных газов в жидкости за счет возможности определения аб0 солютных значений концентраций растворенных газов, оно дополнительно снабжено заключенной в герметичный корпус системой трубопроводов для прокачки жид1|сости гильзой, установ5 ленной на общем с основной гильзой фланце, подсоединенной к патрубкам ввода инертного газа, связанной с газоанализатором дополнительным патрубком, и системой регулирования темQ пературял, подключенной к гильзам.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система регулирования температуры состоит

из установленных в гильзах датчиков, « связанных с блоком сравнения, подсоединенным через усилитель к исполнительному механизму нагревателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 0 № 661294, кл. G 01 N 7/10, 1979.