RU2552598C1 - Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media - Google Patents

Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media Download PDF

Info

Publication number
RU2552598C1
RU2552598C1 RU2014122783/28A RU2014122783A RU2552598C1 RU 2552598 C1 RU2552598 C1 RU 2552598C1 RU 2014122783/28 A RU2014122783/28 A RU 2014122783/28A RU 2014122783 A RU2014122783 A RU 2014122783A RU 2552598 C1 RU2552598 C1 RU 2552598C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
hydrogen
working chamber
gas
gas mixtures
Prior art date
Application number
RU2014122783/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Добровольский
Елена Викторовна Давыдова
Алексей Анатольевич Стахеев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри")
Priority to RU2014122783/28A priority Critical patent/RU2552598C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552598C1 publication Critical patent/RU2552598C1/en

Links

Abstract

FIELD: measurement equipment.SUBSTANCE: device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media is based on subsequent preparation of standard liquid solutions and determination in them of content of dissolved oxygen or hydrogen. The device includes a working chamber, a temperature control system including a thermostat and a heat exchange circuit, a standard barometer, a standard thermometer with a sensor submerged into the medium of the working chamber, and a mixer. Besides, the device is provided with oxygen and hydrogen analysers; the working chamber is designed for high gas pressure and provided with an inspection hole and mounting seats for electrochemical and optical sensors of oxygen or hydrogen analysers, to which mass concentration units of oxygen and hydrogen are transmitted. Besides, the device is provided with a supply system of gas mixtures, which consists of bottles with control gas mixtures, an inert gas bottle and a control system of flow and flow rate of control gas mixtures, which includes a gas line, a bubbler for pumping of gas mixtures to the working chamber, fine adjustment valves installed at the inlet and outlet of the working chamber.EFFECT: enlarging functional capabilities and improving calibration accuracy of analysers.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению концентрации кислорода и водорода, предназначенных для поверки, калибровки анализаторов растворенного кислорода и водорода, используемых на предприятиях тепловой и атомной энергетики, металлургии, пищевой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в биотехнологии и медицине, ЖКХ, в рыбных хозяйствах и на станциях биологической очистки сточных вод.The invention relates to the field of measuring equipment, namely, to measure the concentration of oxygen and hydrogen, intended for verification, calibration of analyzers of dissolved oxygen and hydrogen, used in enterprises of thermal and nuclear energy, metallurgy, food, chemical and oil refining industries, in biotechnology and medicine, housing and communal services , in fisheries and biological wastewater treatment plants.

Известно устройство [Патент РФ на изобретение №2365948, G01W 1/18, 2009 г.] для градуировки и поверки газоанализаторов, содержащее измерители температуры и давления, выходные коммуникации, жидкостный термостат, насытитель, стабилизатор высокого давления, используемый жидкостный термостат - пассивный, при этом насытитель представляет собой стальной сосуд, рассчитанный на высокое давление газа, на 30-60% объема заполненный жидким дозируемым компонентом, через который пропускают газ-носитель, подаваемый через барботер.A device is known [RF Patent for the invention No. 2365948, G01W 1/18, 2009] for calibrating and calibrating gas analyzers, comprising temperature and pressure meters, output communications, a liquid thermostat, a saturator, a high pressure stabilizer, a used liquid thermostat is passive, this saturator is a steel vessel, designed for high gas pressure, 30-60% of the volume filled with a liquid dosing component, through which a carrier gas is passed through a bubbler.

Недостатком данного устройства является относительно узкие функциональные возможности. Устройство исключает возможность проводить измерения массовой концентрации растворенного газа в жидкой среде.The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality. The device eliminates the possibility of measuring the mass concentration of dissolved gas in a liquid medium.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для градуировки и поверки анализаторов растворенного кислорода, основанное на последовательном приготовлении образцовых растворов дистиллированной воды и определении в них содержания растворенного кислорода градуируемым или поверяемым анализатором с амперометрическим датчиком, закрытым проницаемой для кислорода мембраной, содержащее рабочую камеру с газовой фазой ресивера и погруженным в дистиллированную воду датчиком кислорода, соединенным с градуируемым или поверяемым анализатором, образцовый измеритель абсолютного давления, компрессор, блок управления, мешалку для перемешивания дистиллированной воды в рабочей камере, барботер для прокачивания газовой смеси через газовую и жидкостную фазы рабочей камеры, термометр, блок автоматической стабилизации температуры в рабочей камере, дозатор для ручного введения жидкостной или газовой добавки в обескислороженную азотом дистиллированную воду, автономный ресивер, пневматически соединенный с измерителем абсолютного давления, блоком управления и газовой фазой рабочей камерой, дополнительный компрессор в автономном ресивере, баллон с азотом, сосуд с азотом, оснащенный съемными поглотителями кислорода. [Патент РФ на полезную модель №133936, G01N 27/00, 2013 г.].As the closest analogue, a device for the calibration and calibration of dissolved oxygen analyzers was selected based on the sequential preparation of sample solutions of distilled water and determination of the dissolved oxygen content in them by a calibrated or verified analyzer with an amperometric sensor covered by an oxygen-permeable membrane containing a working chamber with the receiver’s gas phase and an oxygen sensor immersed in distilled water connected to a calibrated or verifiable analysis orom, a standard absolute pressure meter, a compressor, a control unit, a stirrer for mixing distilled water in the working chamber, a bubbler for pumping the gas mixture through the gas and liquid phases of the working chamber, a thermometer, an automatic temperature stabilization unit in the working chamber, a dispenser for manual introduction of liquid or gas additive in distilled water deoxygenated with nitrogen, an autonomous receiver, pneumatically connected to an absolute pressure meter, a control unit and a gas phase eyes the camera, an additional compressor in a stand-alone receiver, a cylinder with nitrogen, a vessel with nitrogen, equipped with removable oxygen absorbers. [RF patent for utility model No. 133936, G01N 27/00, 2013].

Наиболее близкое к предлагаемому устройство предназначено для работы с амперометрическими датчиками анализаторов растворенного в воде кислорода воздуха из окружающей среды.Closest to the proposed device is designed to work with amperometric sensors analyzers dissolved in water oxygen from the environment.

Недостатками данного устройства являются невозможность проводить измерения кислорода в «микрограммовой» области концентраций (менее 10 мкг/дм3), узкие функциональные возможности по поверке и градуировке приборов и невысокая точность измерений, использование в качестве основы раствора дистиллированной воды.The disadvantages of this device are the inability to measure oxygen in the "microgram" concentration range (less than 10 μg / dm 3 ), the narrow functionality for calibration and calibration of devices and the low accuracy of measurements, the use of a solution of distilled water.

Для того чтобы расширить диапазон измерений концентрации растворенного в воде кислорода и увеличить точность ее воспроизведения, используют растворяемые в дистиллированной воде и прочих жидких средах, в которых при температуре от 0 до 50°C соблюдается закон Генри-Дальтона с внесением поправочного коэффициента, поверочные газовые смеси (ПГС), а также рабочую камеру, выдерживающую высокие давления газа. Данные технические улучшения также позволяют воспроизводить и передавать единицы концентрации растворенного в воде водорода. Кроме этого устройство позволяет проводить калибровку и поверку только с амперометрическими датчиками.In order to expand the range of measurements of the concentration of oxygen dissolved in water and increase the accuracy of its reproduction, soluble in distilled water and other liquid media are used, in which the Henry-Dalton law with the introduction of a correction factor is observed, calibration gas mixtures (ASG), as well as a working chamber withstanding high gas pressures. These technical improvements also allow you to reproduce and transmit units of the concentration of hydrogen dissolved in water. In addition, the device allows calibration and verification only with amperometric sensors.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для осуществления с высокой точностью воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации растворенного кислорода, а также водорода на основе закона Генри-Дальтона с применением ПГС.The objective of the invention is to expand the functionality of the device for implementing with high accuracy the reproduction and transmission of units of mass concentration of dissolved oxygen and hydrogen based on the Henry-Dalton law using ASG.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности проведения поверки и градуировки анализаторов с помощью изменения способа приготовления образцовых растворов с использованием ПГС.The technical result consists in expanding the functionality and increasing the accuracy of the verification and calibration of analyzers by changing the method of preparing standard solutions using ASG.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается за счет того, что в устройстве для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах, основанном на последовательном приготовлении образцовых растворов жидкости и определении в них содержания растворенного кислорода или водорода, содержащем рабочую камеру, систему терморегуляции, включающую термостат и теплообменный контур, эталонный барометр, эталонный термометр с датчиком, погруженным в среду рабочей камеры, мешалку, устройство снабжено анализаторами кислорода и водорода, имеющими расширенные метрологические характеристики относительно серийно выпускаемых, рабочая камера рассчитана на высокое давление газа и выполнена с предусмотренным смотровым окном и посадочными местами для электрохимических и оптических датчиков анализаторов кислорода или водорода, которым передаются единицы массовой концентрации кислорода и водорода, устройство снабжено системой подачи газовых смесей, состоящей из баллонов с поверочными газовыми смесями, баллона с инертным газом и системы регулирования потока и расхода поверочных газовых смесей, включающей в себя газовую линию, барботер для прокачивания газовых смесей в рабочую камеру, клапаны тонкой регулировки, установленные на входе и выходе рабочей камеры. Рабочая камера может быть выполнена из нержавеющей стали с толщиной крышки и стенки со смотровым окном 20 мм и толщиной остальных стенок 10 мм, что позволяет создавать внутри нее давление до 1200 кПа. Клапаны тонкой регулировки могут быть выполнены в виде игольчатых натекателей.The problem is solved, and the required technical result is achieved due to the fact that in the device for reproducing and transmitting units of mass concentration of oxygen and hydrogen in liquid media, based on the sequential preparation of standard solutions of liquid and determining the content of dissolved oxygen or hydrogen in them, containing a working chamber , a temperature control system, including a thermostat and a heat exchange circuit, a reference barometer, a reference thermometer with a sensor immersed in the medium of the working chamber, mesh In particular, the device is equipped with oxygen and hydrogen analyzers that have advanced metrological characteristics relative to those commercially available, the working chamber is designed for high gas pressure and is made with the provided viewing window and seats for electrochemical and optical sensors of oxygen or hydrogen analyzers, to which oxygen mass concentration units are transmitted and hydrogen, the device is equipped with a gas mixture supply system, consisting of cylinders with calibration gas mixtures, a cylinder with nertnym gas and flow and flow rate of calibration gas mixtures control system including a gas line, a bubbler for pumping gas mixtures into the process chamber, the fine adjustment valves installed on the inlet and outlet of the working chamber. The working chamber can be made of stainless steel with a thickness of the lid and wall with a viewing window of 20 mm and a thickness of the remaining walls of 10 mm, which allows creating a pressure of up to 1200 kPa inside it. Fine adjustment valves can be made in the form of needle leaks.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно конструктивные особенности рабочей камеры позволяют производить измерения в диапазоне давления от атмосферного до 1200 кПа, что в свою очередь расширяет диапазон воспроизводимых анализаторами с электрохимическими и оптическими датчиками концентраций кислорода от 0 до 100000 мкг/дм3 (по сравнению с устройством-аналогом диапазон воспроизводимых концентраций кислорода 200-45000 мкг/дм3) и способствует воспроизведению анализаторами с электрохимическими датчиками концентрации водорода от 0 до 20000 мкг/дм3; применение ПГС, проточный метод ее подачи, контроль над подачей газа и перемешиванием воды с помощью смотрового окна снижают систематическую составляющую погрешности при воспроизведении единиц концентраций; применение высокоточных анализаторов кислорода и водорода снижают случайную составляющую погрешности, игольчатые натекатели тонкой регулировки расхода ПГС осуществляют высокую точность поддержания необходимого давления при непрерывном протоке ПГС; наличие смотрового окна позволяет контролировать попадание пузырьков газа на датчики анализаторов, которые образуются при сильном перемешивании жидкой фазы в рабочей камере и приводят к резким скачкам концентрации и, как следствие, неверным результатам измерений массовой концентрации кислорода и водорода в жидкой среде.There is a causal relationship between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result, namely, the design features of the working chamber allow measurements in the pressure range from atmospheric to 1200 kPa, which in turn extends the range of oxygen concentrations from analyzers with electrochemical and optical sensors from 0 to 100,000 μg / dm 3 (in comparison with a similar device, the range of reproducible oxygen concentrations is 200-45000 μg / dm 3 ) and It is possible to reproduce by analyzers with electrochemical sensors hydrogen concentrations from 0 to 20,000 μg / dm 3 ; the use of ASG, the flow method of its supply, control over the gas supply and mixing of water with the help of the viewing window reduce the systematic component of the error when reproducing concentration units; the use of high-precision oxygen and hydrogen analyzers reduces the random component of the error, needle leakages of fine adjustment of the CGM flow rate provide high accuracy of maintaining the required pressure with a continuous flow of CGM; the presence of a viewing window allows you to control the ingress of gas bubbles on the sensors of the analyzers, which are formed with strong mixing of the liquid phase in the working chamber and lead to sharp jumps in concentration and, as a result, incorrect measurement results of the mass concentration of oxygen and hydrogen in the liquid medium.

В отличие от прототипа данное устройство позволяет воспроизводить единицу концентрации кислорода в воде и прочих жидких средах, в которых при температуре от 0 до 50°C соблюдается закон Генри-Дальтона с внесением поправочного коэффициента, в расширенном диапазоне от 0 до 100000 мкг/дм3 и единицу концентрации водорода в диапазоне от 0 до 20000 мкг/дм3.Unlike the prototype, this device allows you to reproduce the unit concentration of oxygen in water and other liquid media in which at a temperature from 0 to 50 ° C the Henry-Dalton law is observed with the introduction of a correction factor, in an extended range from 0 to 100000 μg / dm 3 and unit of hydrogen concentration in the range from 0 to 20,000 μg / dm 3 .

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлена схема устройства для калибровки и поверки анализаторов кислорода.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of a device for calibration and calibration of oxygen analyzers.

Рабочая камера (1) выполнена из нержавеющей стали с толщиной крышки и стенки со смотровым окном (не оцифровано) 20 мм (обусловлена необходимым 10 мм пазом для установки смотрового окна и 10 мм толщиной для крепления болтами M6 крышки) и толщиной остальных стенок 10 мм, что позволяет создавать внутри нее давление до 1200 кПа. Смотровое окно имеет прямоугольную форму и выполнено из стекла толщиной 8 мм. На крышке размещены посадочные места (18) для подключения датчиков анализаторов. Рабочая камера (1) оснащена мешалкой (4). Система подачи газа состоит из баллонов с ПГС (16), баллона (17) с инертным газом высокой чистоты и системы регулирования потока и расхода поверочных газовых смесей, включающей в себя газовую линию (15) с редукционными вентилями (не оцифровано), барботер (6), клапаны тонкой регулировки на входе (7) и выходе (8) рабочей камеры. Система терморегуляции включает в себя термостат (2) и теплообменный контур (3). В состав устройства также входят следующие средства измерения: анализатор водорода (10) с датчиком (9), анализатор кислорода (12) с датчиком (11), эталонный термометр (14) с датчиком (13) и эталонный барометр (5).The working chamber (1) is made of stainless steel with a thickness of the cover and wall with a viewing window (not digitized) 20 mm (due to the necessary 10 mm groove for installing the viewing window and 10 mm thick for fastening the cap with M6 bolts) and the thickness of the remaining walls is 10 mm, which allows you to create pressure inside it up to 1200 kPa. The viewing window has a rectangular shape and is made of glass with a thickness of 8 mm. Seats (18) for connecting sensors of analyzers are placed on the lid. The working chamber (1) is equipped with a stirrer (4). The gas supply system consists of cylinders with ASG (16), a cylinder (17) with inert gas of high purity and a system for regulating the flow and flow of calibration gas mixtures, including a gas line (15) with pressure reducing valves (not digitized), a bubbler (6 ), fine adjustment valves at the inlet (7) and outlet (8) of the working chamber. The temperature control system includes a thermostat (2) and a heat exchange circuit (3). The device also includes the following measuring instruments: a hydrogen analyzer (10) with a sensor (9), an oxygen analyzer (12) with a sensor (11), a reference thermometer (14) with a sensor (13), and a reference barometer (5).

Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода работает следующим образом.A device for reproducing and transmitting units of mass concentration of oxygen and hydrogen works as follows.

Рабочая камера (1) наполняется дистиллированной водой или иным растворителем (жидкостью) до 70% от общего объема, затем происходит нагнетание кислорода или водорода из баллонов с ПГС (16) через газовую линию (15) и барботер (6) в рабочую камеру (1), где происходит насыщение газом до значений равновесных концентраций, и включается мешалка (4), обеспечивающая равномерность распределения газа в жидкости. Контроль над перемешиванием осуществляется с помощью смотрового окна, не отмеченного на схеме и предусмотренного в рабочей камере (1). Постоянство температуры дистиллированной воды в рабочей камере достигается циркуляцией термостатированной воды с помощью внешнего термостата (2) по теплообменному контуру (3). Контроль температуры осуществляется эталонным термометром (14). Избыточное давление регулируется клапанами тонкой регулировки на входе (7) и на выходе (8). Контроль давления осуществляется при помощи эталонного барометра (5). Для создания «нулевой» концентрации кислорода используется инертный газ высокой степени чистоты (17). Контроль концентрации кислорода и водорода осуществляется с помощью анализаторов водорода (10) и кислорода (12), имеющих расширенные метрологические характеристики относительно серийно выпускающихся. Посадочные места (18) предназначены для подключения датчиков, которым передаются единицы массовой концентрации кислорода и водорода.The working chamber (1) is filled with distilled water or another solvent (liquid) up to 70% of the total volume, then oxygen or hydrogen is injected from the cylinders with ASG (16) through the gas line (15) and the bubbler (6) into the working chamber (1) ), where the gas is saturated to equilibrium concentrations, and the mixer (4) is turned on, which ensures uniform distribution of gas in the liquid. Control over mixing is carried out using a viewing window, not marked on the diagram and provided in the working chamber (1). The constancy of the temperature of distilled water in the working chamber is achieved by circulating thermostated water using an external thermostat (2) along the heat exchange circuit (3). Temperature control is carried out by a reference thermometer (14). Overpressure is regulated by fine adjustment valves at the inlet (7) and at the outlet (8). Pressure control is carried out using a reference barometer (5). A high-purity inert gas is used to create a “zero” oxygen concentration (17). The concentration of oxygen and hydrogen is controlled using hydrogen analyzers (10) and oxygen (12), which have advanced metrological characteristics relative to those commercially available. Seats (18) are designed to connect sensors to which units of mass concentration of oxygen and hydrogen are transmitted.

В устройстве задействована следующая методика, характеризующая измеряемую анализатором величину концентрации растворенного кислорода или водорода: концентрация растворенного кислорода в диапазоне от 0 до 100000 мг/дл3 или водорода в диапазоне от 0 до 20000 мг/дл3, измеряемая анализатором, которому передаются единицы массовой концентрации кислорода или водорода, соответствует их растворимости (равновесной концентрации) в конкретном образцовом растворе дистиллированной воды при постоянной температуре в диапазоне давлений от атмосферного до 1200 кПа, приготовленном насыщением с помощью системы барботирования из баллонов с ПГС при постоянной температуре и заданном абсолютном давлении в рабочей камере 1. Методика пригодна для поверки анализаторов, включающих электрохимические или оптические датчики кислорода, предусматривающих возможность проведения измерений в рабочих условиях повышенного давления рабочей среды в диапазоне от атмосферного до 1200 кПа.The device employs the following methodology, which characterizes the concentration of dissolved oxygen or hydrogen measured by the analyzer: the concentration of dissolved oxygen in the range from 0 to 100,000 mg / dl 3 or hydrogen in the range from 0 to 20,000 mg / dl 3 , measured by the analyzer, to which mass concentration units are transmitted oxygen or hydrogen, corresponds to their solubility (equilibrium concentration) in a specific sample solution of distilled water at a constant temperature in the pressure range from atmospheric about 1200 kPa, prepared by saturation using a system of bubbling from cylinders with ASG at a constant temperature and a given absolute pressure in the working chamber 1. The technique is suitable for testing analyzers that include electrochemical or optical oxygen sensors, providing for the possibility of measurements under operating conditions of increased pressure of the working medium in the range from atmospheric to 1200 kPa.

В основу способа приготовления растворов с заданной концентрацией растворенных в жидкой среде кислорода и водорода в закрытом объеме рабочей камеры положена математическая зависимость закона Генри-Дальтона, характеризующая линейное изменение равновесных концентраций растворенных в воде кислорода и водорода, получаемых как путем изменения содержания кислорода и водорода в поверочных газовых смесях - государственных стандартных образцах (ПГС-ГСО), так и абсолютного давления газов в рабочей камере, а также зависимость растворимости кислорода и водорода в дистиллированной воде от температуры. Значение концентрации С при давлении P, относительном объемном содержании газа X (%) в поверочной газовой смеси и температуре воды T рассчитывают по формуле:The method of preparing solutions with a given concentration of oxygen and hydrogen dissolved in a liquid medium in a closed volume of the working chamber is based on the mathematical dependence of the Henry-Dalton law, which characterizes a linear change in the equilibrium concentrations of oxygen and hydrogen dissolved in water, obtained as by changing the oxygen and hydrogen contents in the calibration gas mixtures - state standard samples (PGS-GSO), and the absolute pressure of gases in the working chamber, as well as the dependence of the solubility of ki hydrogen sulfide and distilled water from temperature. The value of the concentration C at a pressure P, the relative volumetric gas content X (%) in the test gas mixture and water temperature T is calculated by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где A - растворимость (равновесная концентрация) кислорода или водорода в воде (мг/л или %) при нормальном давлении и температуре T (°C) (для кислорода согласно ISO 5814: 2012); P - текущее давление (кПа), P0 - нормальное атмосферное давление, равное 101,3 кПа, X - относительное объемное содержание кислорода или водорода в ПГС, X0 - константа в случае кислорода равна 20,94%, а для водорода - 100%, k - поправочный коэффициент, характеризующий тип жидкости, использующейся в качестве жидкой среды рабочей камеры.where A is the solubility (equilibrium concentration) of oxygen or hydrogen in water (mg / l or%) at normal pressure and temperature T (° C) (for oxygen according to ISO 5814: 2012); P - current pressure (kPa), P 0 - normal atmospheric pressure equal to 101.3 kPa, X - relative volumetric content of oxygen or hydrogen in ASG, X 0 - constant in the case of oxygen is 20.94%, and for hydrogen - 100 %, k - correction factor characterizing the type of liquid used as the liquid medium of the working chamber.

Из соотношения (1) следует, что изменения равновесной концентрации растворенного в жидкой среде кислорода или водорода при постоянной температуре прямо пропорционально изменению величины абсолютного давления в рабочей камере.From relation (1) it follows that changes in the equilibrium concentration of oxygen or hydrogen dissolved in a liquid medium at a constant temperature are directly proportional to changes in the absolute pressure in the working chamber.

Следовательно, линейность характеристики преобразования анализатора, подвергаемого поверке, может быть оценена по линейности изменения абсолютного давления в рабочей камере, характеризуемого показаниями образцовых измерителей абсолютного давления (барометр, манометр, вакуумметр).Consequently, the linearity of the conversion characteristics of the analyzer subjected to calibration can be estimated by the linearity of the change in absolute pressure in the working chamber, characterized by the readings of standard absolute pressure meters (barometer, manometer, vacuum gauge).

При поверке анализатора востребованное значение концентраций растворенного кислорода и водорода рассчитываемое по формуле (1) достигается изменением абсолютного давления в газовой фазе рабочей камеры и применением ПГС с различным содержанием газа.When calibrating the analyzer, the required value of the concentrations of dissolved oxygen and hydrogen calculated by formula (1) is achieved by changing the absolute pressure in the gas phase of the working chamber and using ASG with different gas contents.

Основная абсолютная ∆ и относительная δ погрешности рассчитываются по формулам (2), (3):The main absolute ∆ and relative δ errors are calculated by formulas (2), (3):

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где C - концентрация растворенного кислорода, рассчитанная по формуле (1), мкг/дм3; Cизм - концентрация растворенного кислорода, фиксируемая анализатором при абсолютном давлении P, мкг/дм3.where C is the concentration of dissolved oxygen calculated by the formula (1), μg / dm 3 ; C ISM is the concentration of dissolved oxygen recorded by the analyzer at absolute pressure P, μg / dm 3 .

Для оценки линейности градуировочной характеристики анализатора определяют погрешности измерений в трех точках диапазона измерения градуируемого анализатора: реперных точках в начале, в середине и в конце диапазона измерений. Погрешности высчитываются с помощью соотношений (2) и (3).To assess the linearity of the calibration characteristics of the analyzer, the measurement errors are determined at three points in the measuring range of the calibrated analyzer: reference points at the beginning, in the middle and at the end of the measurement range. Errors are calculated using relations (2) and (3).

Таким образом, в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, поскольку позволяет воспроизводить и передавать единиц массовой концентрации кислорода в расширенном диапазоне, а также водорода в широком диапазоне с высокой точностью в воде и прочих жидких средах, в которых при температуре от 0 до 50°C соблюдается закон Генри-Дальтона с внесением поправочного коэффициента.Thus, in the proposed device, the required technical result is achieved, which consists in expanding the functionality, since it allows you to reproduce and transmit mass units of oxygen in an extended range, as well as hydrogen in a wide range with high accuracy in water and other liquid media in which at from 0 to 50 ° C Henry-Dalton's law is observed with the introduction of a correction factor.

Claims (3)

1. Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах, основанное на последовательном приготовлении образцовых растворов жидкости и определении в них содержания растворенного кислорода или водорода, содержащее рабочую камеру, систему терморегуляции, включающую термостат и теплообменный контур, эталонный барометр, эталонный термометр с датчиком, погруженным в среду рабочей камеры, мешалку, отличающееся тем, что устройство снабжено анализаторами кислорода и водорода, рабочая камера рассчитана на высокое давление газа и выполнена с предусмотренным смотровым окном и посадочными местами для электрохимических и оптических датчиков анализаторов кислорода или водорода, которым передаются единицы массовой концентрации кислорода и водорода, устройство снабжено системой подачи газовых смесей, состоящей из баллонов с поверочными газовыми смесями, баллона с инертным газом и системы регулирования потока и расхода поверочных газовых смесей, включающей в себя газовую линию, барботер для прокачивания газовых смесей в рабочую камеру, клапаны тонкой регулировки, установленные на входе и выходе рабочей камеры.1. A device for reproducing and transmitting units of mass concentration of oxygen and hydrogen in liquid media, based on the sequential preparation of sample solutions of the liquid and determining the content of dissolved oxygen or hydrogen in them, containing a working chamber, a thermoregulation system including a thermostat and a heat exchange circuit, a reference barometer, reference thermometer with a sensor immersed in the medium of the working chamber, a stirrer, characterized in that the device is equipped with oxygen and hydrogen analyzers, a working chamber The measure is designed for high gas pressure and is made with the provided viewing window and seats for electrochemical and optical sensors of oxygen or hydrogen analyzers to which mass units of oxygen and hydrogen are transferred, the device is equipped with a gas mixture supply system consisting of cylinders with calibration gas mixtures, a cylinder with inert gas and a system for regulating the flow and flow of calibration gas mixtures, including a gas line, a bubbler for pumping gas mixtures in ochuyu chamber, fine adjustment valves installed on the inlet and outlet of the working chamber. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена из нержавеющей стали с толщиной крышки и стенки со смотровым окном 20 мм и толщиной остальных стенок 10 мм, что позволяет создавать внутри нее давление до 1200 кПа.2. The device according to claim 1, characterized in that the working chamber is made of stainless steel with a thickness of the lid and wall with a viewing window of 20 mm and a thickness of the remaining walls of 10 mm, which allows it to create a pressure inside of it up to 1200 kPa. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапаны тонкой регулировки могут быть выполнены в виде игольчатых натекателей. 3. The device according to claim 1, characterized in that the fine adjustment valves can be made in the form of needle leaks.
RU2014122783/28A 2014-06-05 2014-06-05 Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media RU2552598C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122783/28A RU2552598C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122783/28A RU2552598C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552598C1 true RU2552598C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53294995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122783/28A RU2552598C1 (en) 2014-06-05 2014-06-05 Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552598C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110441474A (en) * 2019-07-15 2019-11-12 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 A kind of Portable oxyhydrogen calibrating installation and method
RU2722967C1 (en) * 2019-09-12 2020-06-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Device for reproduction and transmission of units of mass concentration of gases in liquid media

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB858677A (en) * 1957-12-20 1961-01-11 Cambridge Instr Co Ltd Improvements in and relating to methods of and apparatus for measuring the concentration of oxygen dissolved in liquid
RU2326372C1 (en) * 2006-11-16 2008-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Method of determination of oxygen mass concentration in water heat carrier circuits under pressure
RU2365948C1 (en) * 2007-12-26 2009-08-27 Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" Gas analyser calibration verification device
CN203324223U (en) * 2013-06-05 2013-12-04 北京谊安医疗系统股份有限公司 Anaesthesia machine and oxygen concentration monitoring device thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB858677A (en) * 1957-12-20 1961-01-11 Cambridge Instr Co Ltd Improvements in and relating to methods of and apparatus for measuring the concentration of oxygen dissolved in liquid
RU2326372C1 (en) * 2006-11-16 2008-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Научно-исследовательский институт атомных реакторов" Method of determination of oxygen mass concentration in water heat carrier circuits under pressure
RU2365948C1 (en) * 2007-12-26 2009-08-27 Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" Gas analyser calibration verification device
CN203324223U (en) * 2013-06-05 2013-12-04 北京谊安医疗系统股份有限公司 Anaesthesia machine and oxygen concentration monitoring device thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110441474A (en) * 2019-07-15 2019-11-12 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 A kind of Portable oxyhydrogen calibrating installation and method
RU2722967C1 (en) * 2019-09-12 2020-06-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Device for reproduction and transmission of units of mass concentration of gases in liquid media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108663347B (en) Multi-parameter interference compensation correction system and method for optical dissolved oxygen sensor
CN107202763B (en) Temperature salt correction algorithm of optical dissolved oxygen sensor and novel calibration device
CN104515761B (en) High-precision optical dissolved oxygen sensor calibration method and device
CN103512829B (en) A kind of method by muddy water density measure sediment concentration
CN208537414U (en) Optical dissolved oxygen sensor multi-parameter interference compensation corrects system
RU133936U1 (en) DEVICE FOR GRADING AND INSPECTION OF DISSOLVED OXYGEN ANALYZERS
Watanabe et al. A rapid, precise potentiometric determination of total alkalinity in seawater by a newly developed flow-through analyzer designed for coastal regions
CN110082488A (en) A kind of dissolved oxygen metering calibrating installation and method
RU2552598C1 (en) Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media
CN103143293A (en) Standard mixed gas preparation device
RU148393U1 (en) DEVICE FOR REPRODUCTION AND TRANSFER OF UNITS OF MASS CONCENTRATION OF OXYGEN AND HYDROGEN IN LIQUID MEDIA
CN206618713U (en) A kind of Water quality ammonia nitrogen on-Line Monitor Device
CN108195950A (en) The dilution error detection device and its detection method of calibrating gas dilution device based on gas chromatograph
RU108142U1 (en) CONTROL FURNACE
Clerbaux et al. Oxygen content determination using a new analyzer: the Lex-O2-Con
CN111089845A (en) Rapid calibration method of optical dissolved oxygen sensor
RU2446005C1 (en) Method for preparation of multi-component gas mixes
CN113884645A (en) Device is prepared to methane henry constant standard in experimental water
RU2601615C1 (en) Method for determining volume of non-tight tank
RU2626021C1 (en) Device for reproducing and transmitting mass concentration units of gases in liquid and gas media
CN109211726B (en) On-line resonant densimeter calibrating device
CN108956370A (en) A kind of hydrolysis rate detection device and its detection method
RU196401U1 (en) Laboratory apparatus for determining the mass fraction of the main substance in alkali metal hydrides and carbides
RU2776273C1 (en) Control leak with scale
Hydes et al. Report on a desk study to identify likely sources of error in the measurements of carbonate system parameters and related calculations, particularly with respect to coastal waters and ocean acidification experiments. Supplement to DEFRA contract ME4133 “DEFRApH monitoring project”