RU187224U1 - Сорбционный кондуктометрический детектор газов - Google Patents
Сорбционный кондуктометрический детектор газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU187224U1 RU187224U1 RU2018143442U RU2018143442U RU187224U1 RU 187224 U1 RU187224 U1 RU 187224U1 RU 2018143442 U RU2018143442 U RU 2018143442U RU 2018143442 U RU2018143442 U RU 2018143442U RU 187224 U1 RU187224 U1 RU 187224U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- chamber
- flow chamber
- sorption
- activated carbon
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к аналитической технике, а именно к детекторам газов и паров. Сорбционный кондуктометрический детектор газов содержит проточную камеру 1, выполненную из изоляционного материала и снабженную входным 2 и выходным 3 штуцерами, два металлических электрода 4 и 5, сорбирующий элемент 6, к которому подключены электроды, и измеритель 7 сопротивления сорбирующего элемента. Согласно полезной модели, сорбционный кондуктометрический детектор газов дополнительно содержит крышку 8 в форме диска с центральным отверстием 9, снабженным резьбой, установленную и закрепленную на проточной камере 1, нажимную пластину 10 в форме диска, диаметр которого меньше внутреннего диаметра камеры 1, и нажимной винт 11, размещенный в центральном отверстии 9 крышки 8. Проточная камера 1 выполнена в виде толстостенного кольца с днищем 4, являющимся одним из электродов, а сорбирующий элемент 6 выполнен в виде слоя гранулированного активированного угля и размещен внутри проточной камеры 1. Второй электрод 5 выполнен в форме стержня, расположенного в слое гранулированного активированного угля по диаметру камеры 1. Нажимная пластина 10 установлена на слое гранулированного активированного угля с возможностью перемещения вверх - вниз под действием нажимного винта 11. Входной 2 и выходной 3 штуцеры вмонтированы в стенку камеры 1 так, что их продольные оси расположены между электродами и параллельны им. Техническим результатом полезной модели является расширение арсенала средств сорбционных кондуктометрических детекторов газов. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к аналитической технике, а именно к детекторам газов и паров.
Известен сорбционный кондуктометрический детектор газов (SeiyamaT., KamoA., FajiishiK., NagataniM.Analyt.Chem., X1962, vol34, №11, p. 1502-1503), содержащий проточную камеру, в которой вдоль оси размещена боросиликатная пластина с нанесенной на нее плёнкой полупроводника. При изменении газовой среды, протекающей через трубку, изменяется электрическое сопротивление пленки. Измерение сопротивления пленки осуществляется по падению напряжения на дополнительном резисторе, включенном последовательно с полупроводниковой пленкой.
Недостатком такого детектора является значительная инерционность, которая, например, при использовании в газовой хроматографии приводит к растягиванию пика, что объясняется малой скоростью десорбции газов.
Наиболее близким по технической сущности является сорбционный кондуктометрический детектор (Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Автоматический детектор газов и жидкостей. М.: Энергоатомиздат. 1983. С. 33), содержащий проточную камеру, изготовленную из изоляционного материала и снабжённую входными и выходным штуцерами, два металлических электрода, сорбирующий элемент, к которому подключены электроды, и измеритель сопротивления сорбирующего элемента.
Сорбирующий элемент в этом детекторе выполнен в виде гранулы адсорбента (алюмогеля или силикагеля). При изменении составов газа, протекающей через камеру детектора, изменяется электрическое сопротивление гранулы сорбента и, как следствие, изменяется значение тока, протекающего по электрической цепи, составленной гранулой адсорбента, источником питания (напряжением 200-400В) и входной цепью электрометрического усилителя. По изменению тока определяется концентрация детектируемого компонента в газе-носителе.
Недостатками такого детектора являются: необходимость использования относительно большого напряжения питания; дорогостоящего электрометрического усилителя; длительное время выхода на рабочий режим.
Проблемой на которое направлена полезная модель, является создание сорбционного кондуктометрического детектора, использующего в своей работе эффект изменения электропроводности порошка активированного угля.
Техническим результатом полезной модели является расширение арсенала средств сорбционных кондуктометрических детекторов газов.
Указанная проблема и технический результат достигаются тем, что сорбционный кондуктометрический детектор газов содержит проточную камеру, выполненную из изоляционного материала и снабжённую входным и выходным штуцерами, два металлических электрода, сорбирующий элемент, к которому подключены электроды, и измеритель сопротивления сорбирующего элемента. Согласно полезной модели, сорбционный кондуктометрический детектор газов дополнительно содержит крышку в форме диска с центральным отверстием, снабженным резьбой, установленную и закрепленную на проточной камере, нажимную пластину в форме диска, диаметр которого меньше внутреннего диаметра камеры, и нажимной винт, размещённый в центральном отверстии крышки. Проточная камера выполнена в виде толстостенного кольца с днищем, являющимся одним из электродов, а сорбирующий элемент выполнен в виде слоя гранулированного активированного угля и размещён внутри проточной камеры. Второй электрод выполнен в форме стержня, расположенного в слое гранулированного активированного угля по диаметру камеры. Нажимная пластина установлена на слое гранулированного активированного угля с возможностью перемещения вверх - вниз под действием нажимного винта. Входной и выходной штуцеры вмонтированы в стенку камеры так, что их продольные оси расположены между электродами и параллельны им.
Такая конструкция обеспечивает использование нового эффекта, состоящего в изменении электропроводности порошка активированного угля при сорбции газов для анализа состава газов и паров, что позволяет расширить арсенал сорбционных кондуктометрических детекторов.
Использование в детекторе в качестве сорбирующего элемента порошка активированного угля многократно уменьшает собственное электрическое сопротивление детектора и позволяет при его измерении обойтись без сложных и дорогостоящих электрометрических усилителей.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимному расположению.
Полезная модель иллюстрируется схемой сорбционного кондуктометрического детектора газов и паров показана.
Сорбционный кондуктометрический детектор газов, содержит проточную камеру 1, выполненную из изоляционного материала и снабжённую входным 2 и выходным 3 штуцерами, двумя металлическими электродами 4 и 5, сорбирующим элементом 6, к которому подключены электроды, и измеритель 7 сопротивления сорбирующего элемента.
Сорбционный кондуктометрический детектор также содержит крышку 8 в форме диска с центральным отверстием 9, снабженным резьбой, установленную и закрепленную на проточной камере 1, нажимную пластину 10 в форме диска, диаметр которого меньше внутреннего диаметра камеры 1, и нажимной винт 11, размещённый в центральном отверстии 9 крышки 8. Проточная камера 1 выполнена в виде толстостенного кольца с днищем 4, являющимся одним из электродов. Сорбирующий элемент 6 выполнен в виде слоя гранулированного активированного угля и размещён внутри проточной камеры 1, второй электрод 5 выполнен в форме стержня, расположенного в слое гранулированного активированного угля по диаметру камеры 1. Нажимная пластина 10, установлена на слое сорбирующего элемента 6 (гранулированного активированного угля) с возможностью перемещения вверх - вниз под действием нажимного винта 11. Входной 2 и выходной 3 штуцеры вмонтированы в стенку камеры 1 так, что их продольные оси 12 расположены между электродами 4 и 5 и параллельны им. Крышка 8 закреплена на проточной камере 1 винтами 13.
Сорбционный кондуктометрический детектор работает следующим образом.
Анализируемый газ подают через штуцер 2 в проточную камеру 1, который проходит между гранулами сорбирующего элемента 6 и выходит через выходной штуцер 3. При этом изменяется электрическое сопротивление сорбирующего элемента 6, представляющего собой порошок активированного угля с эффективным диаметром гранул, равным 0,25-0,45 мм. Сопротивление этого сорбирующего элемента измеряется между электродами 4 и 5 с помощью измерителя сопротивления 7. При экспериментальных исследованиях сорбционного кондуктометрического детектора в его камеру 1 по очереди подавали следующие газы: метан, диоксид углерода, пропан, водород и гелий. Перед подачей каждого из названных газов проточная камера 1 детектора продувалась в течение двух минут азотом, поступающим из баллона с объемным расходом, равным 2 л/ч. В опытах было установлено, что при подаче в камеру 1 детектора метана, его сопротивление уменьшается на 4%, при подаче диоксида углерода на - 5%, а при подаче пропана на - 15%. В то же время, при подаче водорода или гелия, сопротивление детектора увеличивается на 1%.
На базе описанной ячейки был создан дифференциальный детектор, который содержал две идентичные по параметрам ячейки, измерительную и сравнительную. При этом ячейки включались в неуравновешенный электрический мост переменного тока, который питался от стабилизированного источника электропитания с напряжением 2В.
Выполненные измерения при питании неуравновешенного электрического моста переменным током частотой 1 кГц позволили установить, что разбаланс неравновесного моста пропорционален объемной концентрации таких газов как метан, диоксид углерода и пропан в диапазоне концентраций 0-100%.
Преимуществами сорбционного кондуктометрического детектора являются:
- простота конструкции;
- низкая стоимость;
- малое собственное электрическое сопротивление
Предложенный сорбционный кондуктометрический детектор может быть реализован путем использования современных простых технический материалов и распространенной электроизмерительной аппаратуры.
Детектор может найти применение в автоматическом контроле состава газов и газовой хроматографии.
Claims (1)
- Сорбционный кондуктометрический детектор газов, содержащий проточную камеру, выполненную из изоляционного материала и снабженную входным и выходным штуцерами, два металлических электрода, сорбирующий элемент, к которому подключены электроды, и измеритель сопротивления сорбирующего элемента, отличающийся тем, что он дополнительно содержит крышку в форме диска с центральным отверстием, снабженным резьбой, установленную и закрепленную на проточной камере, нажимную пластину в форме диска, диаметр которого меньше внутреннего диаметра камеры, и нажимной винт, размещенный в центральном отверстии крышки, причем проточная камера выполнена в виде толстостенного кольца с днищем, являющимся одним из электродов, а сорбирующий элемент выполнен в виде слоя гранулированного активированного угля и размещен внутри проточной камеры, второй электрод выполнен в форме стержня, расположенного в слое гранулированного активированного угля по диаметру камеры, а нажимная пластина, установлена на слое гранулированного активированного угля с возможностью перемещения вверх - вниз под действием нажимного винта, при этом входной и выходной штуцеры вмонтированы в стенку камеры так, что их продольные оси расположены между электродами и параллельны им.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143442U RU187224U1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Сорбционный кондуктометрический детектор газов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143442U RU187224U1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Сорбционный кондуктометрический детектор газов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187224U1 true RU187224U1 (ru) | 2019-02-25 |
Family
ID=65479618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143442U RU187224U1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Сорбционный кондуктометрический детектор газов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187224U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2106621C1 (ru) * | 1991-11-11 | 1998-03-10 | МСТ Микро-Сенсор-Технологи ГмбХ | Электрохимический датчик для измерения концентрации газов и способ определения концентрации газов с помощью данного датчика |
| US5906718A (en) * | 1995-04-21 | 1999-05-25 | Mine Safety Appliances Company | Electrochemical gas sensor for the detection of nitrogen dioxide |
| RU2176787C1 (ru) * | 2000-05-26 | 2001-12-10 | Тверской государственный технический университет | Импульсный газоанализатор |
| WO2002010704A2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Calgon Carbon Corporation | Apparatus for detecting changes in concentrations of components of fluid mixtures |
| US7257986B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-08-21 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Gas sensor with increased measuring sensitivity |
-
2018
- 2018-12-07 RU RU2018143442U patent/RU187224U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2106621C1 (ru) * | 1991-11-11 | 1998-03-10 | МСТ Микро-Сенсор-Технологи ГмбХ | Электрохимический датчик для измерения концентрации газов и способ определения концентрации газов с помощью данного датчика |
| US5906718A (en) * | 1995-04-21 | 1999-05-25 | Mine Safety Appliances Company | Electrochemical gas sensor for the detection of nitrogen dioxide |
| RU2176787C1 (ru) * | 2000-05-26 | 2001-12-10 | Тверской государственный технический университет | Импульсный газоанализатор |
| WO2002010704A2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Calgon Carbon Corporation | Apparatus for detecting changes in concentrations of components of fluid mixtures |
| US7257986B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-08-21 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Gas sensor with increased measuring sensitivity |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Фарзане Н.Г., и др. Автоматические детекторы газов и жидкостей. М.: Энергоатомиздат. 1983, с. 33. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dimbat et al. | Apparatus requirements for quantitative applications | |
| US3925022A (en) | Detecting apparatus | |
| Patton et al. | Separation and analysis of gases and volatile liquids by gas chromatography | |
| Fredericks et al. | Gas chromatography analysis of gaseous hydrocarbons by gas-liquid partition chromatography | |
| Cowper et al. | The analysis of gases by chromatography | |
| Andreatch et al. | Continuous trace hydrocarbon analysis by flame ionization | |
| US2959677A (en) | Gas analysis | |
| Novak et al. | Chromatographic method for the concentration of trace impurities in the atmosphere and other gases | |
| Vîlcu et al. | Polymer thermodynamics by gas chromatography | |
| Bruner | Gas chromatographic environmental analysis: principles, techniques, instrumentation | |
| CN104990827A (zh) | 低挥发性有机气体在吸附材料上吸附量的测定方法及设备 | |
| Condon | Design considerations of gas chromatography system employing high efficiency Golay columns | |
| CN104280489A (zh) | 一种色谱分析仪 | |
| RU187224U1 (ru) | Сорбционный кондуктометрический детектор газов | |
| Sugiyama et al. | Intensity characteristics of S2 emission for sulfur compounds with flame photometric detector | |
| CN214794301U (zh) | 一种测定吸附仪有机挥发性气体饱和吸附量的装置 | |
| Griffiths et al. | The chromatography of gases and vapours. Part IV. Applications of the surface-potential detector | |
| CN204833816U (zh) | 一种教学用色谱仪 | |
| RU122179U1 (ru) | Фотоионизационный детектор газов | |
| RU115072U1 (ru) | Фотоионизационный детектор для газоаналитической аппаратуры | |
| RU196305U1 (ru) | Термохимический газоанализатор | |
| US3167947A (en) | Gas detector and analyzer | |
| Kazakova et al. | Pilot study of desorption kinetics of adsorbate from an adsorbent granule | |
| Lantheaume | Analysis of Corrosive Halogen Compounds by Gas Chromatography. | |
| US20230296704A1 (en) | Magnetic-based determination of sorption separation factor for binary gas mixtures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190329 |