RU2011981C1 - Способ определения содержания примесей в потоке газа - Google Patents
Способ определения содержания примесей в потоке газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011981C1 RU2011981C1 SU884356941A SU4356941A RU2011981C1 RU 2011981 C1 RU2011981 C1 RU 2011981C1 SU 884356941 A SU884356941 A SU 884356941A SU 4356941 A SU4356941 A SU 4356941A RU 2011981 C1 RU2011981 C1 RU 2011981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ionized
- chambers
- gas
- stream
- passed
- Prior art date
Links
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
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/622—Ion mobility spectrometry
-
- 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
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/64—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
- G01N27/66—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber and measuring current or voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Использование: аналитическое приборостроение. Сущность изобретения: способ определения содержания примесей в потоке газа заключается в ионизации потока газа, пропускании его через камеры с электрическими полями, ориентированными перпендикулярно направлению потока, и нахождении отношения полевых токов. Полевые камеры могут быть расположены смежно или последовательно, а поток газа можно пропускать по извилистому пути. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и служит для определения содержания примесей в газах.
В данное время чаще всего используется способ анализа с применением детектора газового хроматографа. В этом способе радиоактивное излучение ионизирует газ-носитель и содержащиеся в нем посторонние примеси, а ионизированные молекулы газа-носителя могут частично за счет задержки рекомбинироваться сами, после чего измеряют ионы газа. При таком способе получают, например, измеряемый сигнал в присутствии органических веществ, испаренных в газ-носитель. Также разработаны измерительные устройства, основанные на этом принципе, для анализа в воздухе газов непрерывного действия. Эти устройства бывают двух типов: в первом - ионизированные молекулы заводят в лабиринт, где собственные молекулы воздуха могут сами рекомбинировать, а после этого измеряют ток ионов, вызванный органическими молекулами. В другом случае вхождению легких молекул воздуха в ионное измерительное пространство препятствуют посредством установки в поток газа сеток с напряжением. На практике этот способ и устройство для его осуществления показали недостаточную чувствительность при измерении низких концентраций таких веществ, как газы нервного действия или соответствующие им газы в воздухе, либо сигнал зависит также и от других материалов и примесей, содержащихся в газе, типа табачного дыма, выхлопных газов, взрывных газов, маскирующих дымов и других веществ. Кроме того, причиной изменения сигнала также может стать, например, изменение влажности воздуха, так что измеренный выходной сигнал оказывается неточным и ненадежным [1] .
Известен способ определения содержания примесей в потоке газа, заключающийся в том, что поток газа ионизируют, пропускают ионизированный поток через камеру с созданным в ней электрическим полем и измеряют полевой ток [2] .
Целью изобретения является повышение точности.
Цель достигается за счет того, что в способе определения содержания примесей в потоке газа, заключающемся в том, что поток газа ионизируют, пропускают ионизированный поток через камеру с созданным в ней электрическим полем, измеряют полевой ток, ионизированный поток пропускают через по крайней мере одну дополнительную камеру с электрическим полем, отличающимся по величине от величины электрического поля в первой камере, причем электрические поля в камерах ориентируют перпендикулярно направлению потока газа, измеряют полевой ток во второй и определяют содержание примесей по отношению полевых токов.
Кроме того, ионизированный поток газа можно пропускать через смежные камеры или через последовательно установленные камеры.
В соответствии с изобретением газ и находящиеся в нем вещества подаются через камеры с различными электрическими полями и по меньшей мере по прохождении через одну камеру измеряют ток поля, за счет чего получают измерительный сигнал, который говорит о наличии посторонних веществ в газе. Весь объем газа сначала ионизируют, а после этого поток газа обрабатывают в различных электрических полях. По меньшей мере в одной камере электрического поля измеряют ток между пластинами напряжения. После того, как ионизированный газ прошел обработку в различных электрических полях, можно уже анализировать при одном токе, позволяющем, например, измерять наличие высокомолекулярных органических веществ в воздухе. Отличительным признаком изобретения является то, что перемещение и рекомбинация различных молекул улучшаются в различных электрических полях, когда весь объем газа сначала ионизируется.
На фиг. 1 показано выполнение устройства для определения содержания примесей в потоке газа; на фиг. 2 - вариант такого устройства.
Устройство содержит ионизационную камеру 1 и измерительные камеры, образованные электродами 2, которые подсоединены к усилителю 3, второй вход которого соединен с общей заземленной шиной. Устройство снабжено входным 4 и выходным 5 штуцерами для ввода и вывода анализируемой смеси. Анализируемое пространство создается электрическими полями 6, которые образуются между пластинами, являющимися электродами 7, а при другом варианте исполнения - между фигурными пластинами 8, которые также выполняют функцию электродов. Для ионизации потока используется подходящий радиоактивный изотоп 9.
Способ осуществляется следующим образом. Анализируемый газ вводят путем всасывания через входной патрубок 4 в ионизационную камеру 1, а оттуда ионизированный газ подают через камеры, расположенные друг за другом, через выходное отверстие 5 из устройства. Поток через устройство создают с помощью воздушного насоса, которым газ и его составляющие всасываются через систему анализа устройства. Ионизированные молекулы и расщепленные молекулы транспортируются через камеры и через различные электрические поля, имеющиеся в камерах. После этого молекулы стремятся рекомбинировать или разрушить свои заряды, а в различных электрических полях удаляются из системы также и ионы.
Напряжения образуют вместе с соединенными с землей нижними пластинами силовые линии в промежутке прохода, а когда усилители 3 заземлены, можно начать обработку сигнала. За счет проведения двух или более текущих измерений в одном и том же канале потока можно при использовании электрического поля различной величины отделять различные молекулярные группы друг от друга с помощью типичных сигналов потока из различных мест. При рассмотрении величин сигналов потока, характерных для каждой молекулярной группы, можно получить необходимый результат наблюдения и измерения.
В устройстве, показанном на фиг. 2, ионизационное помещение 1 находится в середине в основном плоского корпуса, где камеры анализа расположены по обеим сторонам от ионизационного пространства. С ионизационной камерой радиально соединяются несколько камер или по меньшей мере каналов, образованных одной камерой. В этом примере стенки камеры образованы пластинами 2 напряжения, а между пластинами напряжения помещены измерительные фигурные пластины 8, измерительные пластины 8 размещены таким образом, чтобы расстояние между ними изменялось. За счет этого между пластинами напряжения образуются по меньшей мере две малые камеры, причем напряженность электрического поля изменяется от камеры к камере. Подлежащий проверке газ подают от ионизационной камеры за счет изменения маршрута газа с разных сторон от измерительных пластин. Измеряют ток измерительных пластин относительно земли с помощью усилителей 3. От ионизационной камеры отходят несколько измерительных каналов (на фиг. 2 показаны два канала), а пластины напряжения находятся под разными потенциалами. За счет этого имеется возможность запускать измерительные сигналы сразу после ионизации, например, в противоположных электрических полях на землю. Содержание постороннего вещества определяют и измеряют за счет направления ионизированного газа в каналы устройства, в которых имеются камеры с разными электрическими полями, а за счет измерения проходящего через измерительные камеры тока электрического поля получают измеренные величины.
Преимущество конструкции, показанной на фиг. 2, заключается в том, что измерительные точки могут выбираться, например, непосредственно на плате электрической схемы, а пластины напряжения находятся наверху изолирующих приспособлений, действующих как защитные экраны конструкции. С помощью двухканального анализатора такого типа можно измерять концентрации газов нервного действия, которые составляют меньше 0,1 мг/куб. м. , когда обычно предел сигнализации сиреной считается 0,5 мг/куб. м. Ложные сигналы, вызываемые табачным дымом, выхлопными газами, взрывными газами и дымовой завесой, могут устраняться с помощью такого многократного измерения.
Таким образом, способ определения содержания примесей в потоке газа заключается в ионизации потока газа, пропускании его через камеры с электрическими полями, ориентированными перпендикулярно направлению потока, и нахождении отношения полевых токов, причем полевые камеры могут быть расположены смежно или последовательно, а поток газа можно пропускать по извилистому пути.
Изобретение не ограничено приведенными предпочтительными режимами реализации, а может трансформироваться в пределах прилагаемой формулы изобретения. Изобретение не связано только с анализом газов нервного действия в воздухе, а может применяться для определения и анализа различных молекул и молекулярных групп вообще в газе, например, в разреженном с помощью вакуумного насоса, а также в парах или испаренных в газовую среду твердых или жидких веществах.
Claims (4)
1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ПОТОКЕ ГАЗА, заключающийся в том, что поток газа ионизируют, пропускают ионизированный поток через камеру с созданным в ней электрическим полем, измеряют полевой ток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, ионизированный поток пропускают через по крайней мере одну дополнительную камеру с электрическим полем, отличающимся по величине от величины электрического поля в первой камере, причем электрические поля в камерах ориентируют перпендикулярно направлению потока газа, измеряют полевой ток во второй и определяют содержание примесей по отношению полевых токов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ионизированный поток газа пропускают через смежные камеры.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ионизированный поток газа пропускают через последовательно установленные камеры.
4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что ионизированный поток в камерах пропускают по извилистому пути.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI86862349 | 1986-06-03 | ||
FI862349A FI75055C (fi) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Foerfarande foer observerande av ingredienshalter av gas. |
PCT/FI1987/000075 WO1987007720A1 (en) | 1986-06-03 | 1987-06-01 | Method for detection of alien matter contents in gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011981C1 true RU2011981C1 (ru) | 1994-04-30 |
Family
ID=8522745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884356941A RU2011981C1 (ru) | 1986-06-03 | 1988-12-02 | Способ определения содержания примесей в потоке газа |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5047723A (ru) |
EP (1) | EP0308420B1 (ru) |
AU (1) | AU605770B2 (ru) |
BR (1) | BR8707715A (ru) |
CA (1) | CA1304836C (ru) |
DE (1) | DE3787281T2 (ru) |
FI (1) | FI75055C (ru) |
HK (1) | HK1008092A1 (ru) |
RU (1) | RU2011981C1 (ru) |
WO (1) | WO1987007720A1 (ru) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI87954C (fi) * | 1990-10-11 | 1999-03-23 | Fabretti Holdings Ltd | Menetelmä kaasun vierasainepitoisuuksien määrittämiseksi |
JP2671657B2 (ja) * | 1991-04-22 | 1997-10-29 | 富士電機株式会社 | 高分子センサ |
FI96903C (fi) * | 1993-01-12 | 1996-09-10 | Environics Oy | Menetelmä kaasun vierasainepitoisuuden määrittämiseksi ja laitteisto sitä varten |
KR960701362A (ko) * | 1993-03-05 | 1996-02-24 | 알 더블유 벡크함 | 가스 검출 장치(Gas detection devices) |
US5455417A (en) * | 1994-05-05 | 1995-10-03 | Sacristan; Emilio | Ion mobility method and device for gas analysis |
FR2719485B1 (fr) * | 1994-05-06 | 1996-07-12 | Lhd Lab Hygiene Dietetique | Procédé et dispositif de mesure de la quantité d'un principe actif contenu dans un réservoir. |
FR2720506B1 (fr) * | 1994-05-24 | 1996-07-05 | Commissariat Energie Atomique | Spectromètre de particules submicroniques. |
US6100698A (en) * | 1997-06-17 | 2000-08-08 | Raytheon Co | Ion mobility sensors and spectrometers having a corona discharge ionization source |
US6630663B2 (en) | 1998-10-21 | 2003-10-07 | Raytheon Company | Miniature ion mobility spectrometer |
US6815668B2 (en) * | 1999-07-21 | 2004-11-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for chromatography-high field asymmetric waveform ion mobility spectrometry |
US6806463B2 (en) | 1999-07-21 | 2004-10-19 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromachined field asymmetric ion mobility filter and detection system |
US7098449B1 (en) | 1999-07-21 | 2006-08-29 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Spectrometer chip assembly |
US6690004B2 (en) * | 1999-07-21 | 2004-02-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for electrospray-augmented high field asymmetric ion mobility spectrometry |
US6495823B1 (en) | 1999-07-21 | 2002-12-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromachined field asymmetric ion mobility filter and detection system |
US6815669B1 (en) * | 1999-07-21 | 2004-11-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Longitudinal field driven ion mobility filter and detection system |
US6593567B1 (en) * | 2000-05-09 | 2003-07-15 | Agilent Technologies, Inc. | Ion mobility spectrometer having extended linear dynamic range |
US6606899B1 (en) * | 2000-07-07 | 2003-08-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Total impurity monitor for gases |
WO2003005016A1 (en) * | 2001-06-30 | 2003-01-16 | Sionex Corporation | System for collection of data and identification of unknown ion species in an electric field |
US7274015B2 (en) * | 2001-08-08 | 2007-09-25 | Sionex Corporation | Capacitive discharge plasma ion source |
US6610977B2 (en) | 2001-10-01 | 2003-08-26 | Lockheed Martin Corporation | Security system for NBC-safe building |
US7122794B1 (en) | 2002-02-21 | 2006-10-17 | Sionex Corporation | Systems and methods for ion mobility control |
FI118277B (fi) | 2002-03-25 | 2007-09-14 | Environics Oy | Kennorakenne, laite ja menetelmä |
US7052525B2 (en) * | 2002-08-13 | 2006-05-30 | Ensco, Inc. | Vehicle integrated protective system |
CA2551991A1 (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Sionex Corporation | Methods and apparatus for enhanced sample identification based on combined analytical techniques |
DE102005007746B4 (de) * | 2005-02-18 | 2009-01-08 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Ionenmobilitätsspektrometer mit parallel verlaufender Driftgas- und Ionenträgergasströmung |
DE102005031048A1 (de) * | 2005-07-02 | 2007-01-04 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Ionenmobilitätsspektrometer mit parallel verlaufender Driftgas- und Ionenträgergasströmung |
GB2441943A (en) | 2005-07-26 | 2008-03-19 | Sionex Corp | Ultra compact ion mobility based analyzer system and method |
FI119660B (fi) | 2005-11-30 | 2009-01-30 | Environics Oy | Kaasun ioniliikkuvuuden mittausmenetelmä ja -laite |
EP2126960B1 (en) | 2007-02-01 | 2019-03-13 | DH Technologies Development Pte. Ltd. | Differential mobility spectrometer pre-filter assembly for a mass spectrometer |
US7863562B2 (en) * | 2007-06-22 | 2011-01-04 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for digital differential ion mobility separation |
DE102008006208B4 (de) | 2008-01-26 | 2016-05-04 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Vorrichtung für die Gasanalyse |
US8298619B2 (en) * | 2009-05-22 | 2012-10-30 | Nike, Inc. | Method and apparatus for applying a topcoat to a golf ball surface |
US20120235033A1 (en) | 2009-11-11 | 2012-09-20 | Emilio Ramiro Arcas | Differential mobility analyzer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2028805C3 (de) * | 1970-06-11 | 1974-05-22 | Franklin Gno Corp., West Palm Beach, Fla. (V.St.A.) | Verfahren und Einrichtung zum Feststellen eines Gasbestandteils |
US3679973A (en) * | 1970-10-20 | 1972-07-25 | Us Interior | Electrogasdynamic dust monitor |
DE2261792C2 (de) * | 1972-12-16 | 1974-10-03 | Berckheim, Constantin Graf Von, 6940 Weinheim | Vorrichtung zur Messung der Luftverschmutzung |
JPS5538607B2 (ru) * | 1973-11-06 | 1980-10-06 | ||
US4114088A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-12 | Cecil Alfred Laws | Atmospheric ion density measurement |
US4119851A (en) * | 1977-06-23 | 1978-10-10 | Honeywell Inc. | Apparatus and a method for detecting and measuring trace gases in air or other gas backgrounds |
US4271357A (en) * | 1978-05-26 | 1981-06-02 | Pye (Electronic Products) Limited | Trace vapor detection |
GB2052750B (en) * | 1979-06-21 | 1983-03-16 | Pye Ltd | Trace material detector |
US4724394A (en) * | 1985-10-11 | 1988-02-09 | Brunswick Corporation | Gas detection by ion mobility segregation |
-
1986
- 1986-06-03 FI FI862349A patent/FI75055C/fi not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-06-01 WO PCT/FI1987/000075 patent/WO1987007720A1/en active IP Right Grant
- 1987-06-01 AU AU75177/87A patent/AU605770B2/en not_active Expired
- 1987-06-01 US US07/286,063 patent/US5047723A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-01 EP EP87903878A patent/EP0308420B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-01 DE DE87903878T patent/DE3787281T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-01 BR BR8707715A patent/BR8707715A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-06-03 CA CA000538780A patent/CA1304836C/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-02 RU SU884356941A patent/RU2011981C1/ru active
-
1998
- 1998-06-27 HK HK98107128A patent/HK1008092A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3787281D1 (de) | 1993-10-07 |
CA1304836C (en) | 1992-07-07 |
BR8707715A (pt) | 1989-08-15 |
FI75055B (fi) | 1987-12-31 |
AU605770B2 (en) | 1991-01-24 |
WO1987007720A1 (en) | 1987-12-17 |
HK1008092A1 (en) | 1999-04-30 |
EP0308420B1 (en) | 1993-09-01 |
EP0308420A1 (en) | 1989-03-29 |
US5047723A (en) | 1991-09-10 |
FI75055C (fi) | 1988-04-11 |
AU7517787A (en) | 1988-01-11 |
FI862349A0 (fi) | 1986-06-03 |
DE3787281T2 (de) | 1994-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2011981C1 (ru) | Способ определения содержания примесей в потоке газа | |
KR101110358B1 (ko) | 유해물질 검출 방법 및 테스트 시스템 | |
US6459079B1 (en) | Shipboard chemical agent monitor-portable (SCAMP) | |
US5394092A (en) | System for identifying and quantifying selected constituents of gas samples using selective photoionization | |
FI89413C (fi) | Foerfarande och anordning foer att upptaecka smao gas- eller aongmaengder i gasblandningar | |
US5281915A (en) | Sensor for detecting a high molecular weight substance using ionization effects | |
GB2423414A (en) | Ion mobility spectrometer with parallel-running drift gas and ion carrier gas flow | |
US4797554A (en) | Ion mobility spectrometer | |
Eisele | Direct tropospheric ion sampling and mass identification | |
US5612534A (en) | Atmospheric pressure ionization mass spectrometer | |
FI96903B (fi) | Menetelmä kaasun vierasainepitoisuuden määrittämiseksi ja laitteisto sitä varten | |
US4119851A (en) | Apparatus and a method for detecting and measuring trace gases in air or other gas backgrounds | |
US6100698A (en) | Ion mobility sensors and spectrometers having a corona discharge ionization source | |
US3974380A (en) | Mass spectrometer | |
US5543331A (en) | Method of detection of alien matter contents in gases | |
US7372020B2 (en) | Ion counter | |
US5223712A (en) | Closed loop ionization apparatus for detecting trace gases | |
RU2265832C1 (ru) | Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах | |
US4374090A (en) | Chemical bias agent detection | |
RU2289810C2 (ru) | Источник ионизации коронного разряда для устройств обнаружения микропримесей веществ в газах | |
US3697749A (en) | Apparatus and methods for enhancing the detection of small-source plumes from moving aircraft | |
SU972395A1 (ru) | Способ анализа примесей в газах | |
US6956206B2 (en) | Negative ion atmospheric pressure ionization and selected ion mass spectrometry using a 63NI electron source | |
RU2056631C1 (ru) | Способ идентификации примеси | |
US20240118212A1 (en) | System for analyzing a sample |