Термоакустический детектор жидкостей Советский патент 1983 года по МПК G01N29/02 

, . 1Изобретение относится к контрольно-измери тельной технике, а ча;стности к устройствам для детектирования бинарных или многоканальных смесей жидкостей, и может применять ся для автоматического анализа состава физико-химических свойств жидкости и в качестве детекторов в жидкостной хроматографии. Известно термоакустическое устройство - детектор для анализа жидкостей, содержащее измерительную камеру с входным и выходным штуцерами, нагревательный злемент в ви де тонких проволочек, питаемых злектрическим током и звукоприемник - гидрофон 1 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термоакустический детектор жидкостей, содержащий проточную измерительную камеру со штуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу, .нагревательный элемент с тепловыделяющей поверхностью и звукоприемник. Тепловыделяющая поверхность расположена внутри иглы 2. Недостатком этих детекторов является низкая селективность к различным компонентам анализируемой жидкости, обусловленная тем, что анализируемая жидкость через входной штуцер полностью подается на тепловьщеляющую поверхность детектора, позтому на ней независимо от наличия или отсутствия в ана- лизируемой смеси определяемого компонента происходит непрерывная генерация акустического сигнала независимо от состава анализируемой яощкостиЦель изобретения - увеличение селективности детектора. Эта цель достигается тем, что термоакустический детектор жидкостей, содержащий проточную измерительную камеру со щтуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу, нагревательный злемент с тепловыделяющей поверхностью и звукоприемник, снабжён источником постоянного напряжения, а тепловыделяющая поверхность выполнена в виде полого цилиндра и установлена коакснально металлической игле. . На чертеже представлена схема термоакустического детектора. 3996 Детектор содержит проточную измерительную камеру 1 с входным штуцером 2, закрепленную на последнем металлическую иглу 3, нагревательный элемент 4, например, с паровым обогревом, cv тeшювьвдeляющeй поверхностью 5 , выполненной в виде полого цилиндра и установленной коаксиально металлической игле йенаправленный гидрофон 6, источник 7 постоянного напряжения, штуцер 8 сброса жидкости, размещенный в нижней части камеры 1. Детектор работает следующим образом. Анализируемая жидкость через входной штуцер 2 подается в измерительную камеру 1 через металлическзто иглу 3. Если к тепловьщелйющей поверхности 5 и металлической игле 3 не приложена постоянная разность потенциалов от источника 7, то анализируемая жид1сость под действием силы тяжести через нагревательный элемент 4, минуя тепловьщеляющую поверхность 5, вьюодится из измерительной камеры 1 через штуцер 8 сброса. Так как анализируемая жидкость не попадает на тепловьщеляющую поверхность, кипения не происходит и акустический сигнал в измерител ной камере не генерируется. При приложении к тепловьщеляющей поверхности 5 и металлической игле 3 постоянной разности потенциалов от источника 7 анализируемая жидкость под действием неоднородного электрического поля распадается на мельчайшие капельки - аэрозоль. Образовавшиеся капельки, двигаясь под дей ствием электрического поля, оседают на теп: ловьоделяющей поверхности 5, где п роисходит их вскипание и, таким образом, генерация акустического сигнала. Генерируемый акустический сигнал регистрируется гидрофоном 6, далее усиливается и анализируется в частотноизбирательной системе (на схеме не показана) Селективность предлагаемого теромакустического детектора достигается тем, что распад анализируемой жидкости на капельки определяется как величиной приложенного к тепло выделяющей поверхности 5 и металлической игле 3 постоянной разнрстн потенциалов, так и физико-химическими свойствами самой анализируемой жидкости. Поэтому путем изменения величины приложенной разности потенциалов можно настроитьдетектор на определенный компонент или группу компонентов. Например, при использовании предлагаемого устройства в качестве детектора в жидкостной хроматографии подбирается такая величина разности потенциалов между тепловыделяющей поверхностью и металлической иглой, при которой жидкость - носитель (растворитель) не распадается на аэрозоль и генерация акустического сигнала отсутствует. В то же времл данная разность потенциалов достаточна для распада на аэрозоль злюируемых из хроматографической колонки компонентов. Формула изобретения Термоакустический детектор жидкостей, содержащий проточную измерительную камеру со штуцером, закрепленную на последнем металлическую иглу, нагревательный элемент с тепловьщеляющей поверхностью и звукоприемник, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности детектора, он снабжен источником постоянного напряжения, а тепловьщеляющая поверхность вьшолнена в виде полого цилиндра и установлена коаксиально металлической игле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Несис Е. И. Кипение жидкостей. М., Наука, 1973, с. 52, 237. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2759081/25, кл. G 01 N 29/02, 1979 (прототип) .