RU2094768C1 - Gas density analyzer - Google Patents
Gas density analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094768C1 RU2094768C1 RU95120847A RU95120847A RU2094768C1 RU 2094768 C1 RU2094768 C1 RU 2094768C1 RU 95120847 A RU95120847 A RU 95120847A RU 95120847 A RU95120847 A RU 95120847A RU 2094768 C1 RU2094768 C1 RU 2094768C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring tube
- bellows
- measurement
- inner space
- density
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической технике, а именно, к средствам измерений плотности газов. The invention relates to analytical technique, namely, to means for measuring the density of gases.
Известен пикнометрический анализатор плотности газов, содержащий пикнометр известного объема и массы и точные аналитические весы (Измерение в промышленности. Справочник. Под ред. П. Профоса, М. Металлургия, 1980, с. 365; Гаузнер С. Н. и др. Измерение массы, объема и плотности, М. Изд-во стандартов, 1982, с. 486 492). Измерение плотности сводится к взвешиванию пикнометра, заполняемого поочередно воздухом и анализируемым газом, и вычислению плотности газа по соответствующим соотношениям. Known pycnometric analyzer of gas density containing a pycnometer of known volume and mass and an accurate analytical balance (Measurement in industry. Handbook. Edited by P. Profos, M. Metallurgy, 1980, p. 365; S. Gauzner and others. Mass measurement , volume and density, M. Publishing house of standards, 1982, S. 486 492). Density measurement is reduced to weighing the pycnometer, which is filled alternately with air and the analyzed gas, and calculating the gas density according to the corresponding ratios.
Недостатками пикнометрического анализатора является сложность и большая продолжительность анализа, связанная с необходимостью стабилизации температур анализируемого газа и воздуха, а также особые требования к условиям проведения измерений и квалификации персонала. The disadvantages of the pycnometric analyzer are the complexity and the long duration of the analysis, associated with the need to stabilize the temperatures of the analyzed gas and air, as well as the special requirements for the measurement conditions and personnel qualifications.
Наиболее близким по технической сущности из известных лабораторных анализаторов плотности газов к предложенному является эффузионный анализатор (Кириллин В.А. Шейндлин А.Е. Исследование термодинамических свойств веществ; М. -Л: Госэнергоиздат, 1963, с. 176 177), содержащий двухтрубный жидкостный дифманометр, измерительная трубка которого снабжена диафрагмой и устройствами фиксации начала и конца измерений, и электронный секундомер. Измерение плотности эффузионным анализатором сводится к определению времени истечения постоянного объема анализируемого газа, вытесняемого затворной жидкостью дифманометра через отверстие диафрагмы. The closest in technical essence of the known laboratory gas density analyzers to the proposed one is an effusion analyzer (Kirillin V.A. Sheindlin AE Study of the thermodynamic properties of substances; M.-L: Gosenergoizdat, 1963, p. 176 177), containing a two-pipe liquid a differential pressure gauge, the measuring tube of which is equipped with a diaphragm and devices for fixing the beginning and end of measurements, and an electronic stopwatch. The density measurement by an effusion analyzer is reduced to determining the expiration time of a constant volume of the analyzed gas displaced by the gate fluid of the differential pressure gauge through the diaphragm opening.
Недостатком эффузионного анализатора является сложность измерений, которая связана с необходимостью проведения операций по очистке аналитической камеры от следов газа, остающегося от предыдущего измерения (для этого используются вспомогательные устройства) и невысокая (0,5 1%) точность измерений (Кивилис С.С. Плотномеры, М. Энергия, 1980, с. 166 168). The disadvantage of the effusion analyzer is the complexity of the measurements, which is associated with the need to conduct operations to clean the analytical chamber from traces of gas remaining from the previous measurement (auxiliary devices are used for this) and low measurement accuracy (0.5-1%) (Kivilis S.S. Density meters , M. Energy, 1980, p. 166 168).
Задачей разработки изобретения является создание удобного в эксплуатации и надежного средства измерений плотности газов для поверки и градуировки автоматических анализаторов плотности газов. The objective of the development of the invention is to create a convenient in operation and reliable means of measuring gas density for calibration and calibration of automatic gas density analyzers.
Технический результат увеличение точности эффузионного анализатора. Технический результат достигается тем, что в анализаторе плотности, содержащем двухтрубный жидкостный дифманометр, измерительная трубка которого снабжена диафрагмой и устройствами фиксации начала и конца измерения, верхний конец измерительной трубки дифманометра соединен с внутренней полостью сильфонной коробки, которая снабжена штуцером с вентилем. Штуцером с вентилем снабжена также измерительная трубка, причем этот штуцер врезан в измерительную трубку над устройством фиксации конца измерения, а вентиль соединен с линией анализируемого газа. Сильфон расположен во внутренней полости сильфонной коробки дном вниз с возможностью размещения в его внутренней полости калиброванного груза. EFFECT: increased accuracy of an effusion analyzer. The technical result is achieved by the fact that in the density analyzer containing a two-pipe liquid differential pressure gauge, the measuring tube of which is equipped with a diaphragm and devices for fixing the beginning and end of the measurement, the upper end of the measuring tube of the differential pressure gauge is connected to the internal cavity of the bellows box, which is equipped with a fitting with a valve. A measuring tube is also provided with a fitting with a valve, and this fitting is cut into the measuring tube above the device for fixing the end of the measurement, and the valve is connected to the line of the analyzed gas. The bellows is located in the inner cavity of the bellows box with the bottom down with the possibility of placing calibrated cargo in its inner cavity.
Данная конструкция эффузионного анализатора не требует при выполнении анализа изменения взаимного расположения труб дифманометра для создания избыточного давления. This design of the effusion analyzer does not require analysis of changes in the relative position of the tubes of the differential pressure gauge to create excess pressure.
Положительный результат от использования изобретения заключается в обеспечении удобства, надежности в эксплуатации. Кроме того, повышается точность определения анализируемых параметров. A positive result from the use of the invention is to provide convenience, reliability in operation. In addition, the accuracy of determination of the analyzed parameters is increased.
На чертеже изображена схема анализатора плотности газов. The drawing shows a diagram of a gas density analyzer.
Анализатор плотности газов содержит двухтрубный жидкостный дифманометр 1, который состоит из измерительной и вспомогательной трубок 2 и 3, соединенных между собой и заполненных затворной жидкостью 4. Измерительная трубка снабжена диафрагмой 5 и устройствами 6 и 7 для фиксации начала и конца измерения, которые подключены к электронному секундомеру 8. Верхний конец 9 измерительной трубки 2 соединен линией 10 с внутренней полостью сильфонной коробки 11. Эта коробка снабжена штуцером 12 с вентилем 13. Измерительная трубка 2 также снабжена штуцером 14 с вентилем 15, к которому подведена линия 16 анализируемого газа. The gas density analyzer contains a two-tube liquid differential pressure gauge 1, which consists of a measuring and auxiliary tubes 2 and 3, interconnected and filled with a shutter fluid 4. The measuring tube is equipped with a diaphragm 5 and devices 6 and 7 for fixing the beginning and end of the measurement, which are connected to an electronic stopwatch 8. The upper end 9 of the measuring tube 2 is connected by a line 10 to the internal cavity of the bellows box 11. This box is equipped with a fitting 12 with a valve 13. The measuring tube 2 is also equipped with a fitting 14 with a valve 15, which is connected to the line 16 of the analyzed gas.
Штуцер 14 врезан в измерительную трубку над устройством 7 фиксации конца измерений. Во внутренней полости сильфонной коробки 11 расположен сильфон 17, дно 18 которого обращено вниз и расположено напротив дна 19 коробки 11. Во внутренней полости 20 сильфона на его дне 18 может размещаться калиброванный груз 21. The fitting 14 is embedded in the measuring tube above the device 7 for fixing the end of the measurements. A bellows 17 is located in the inner cavity of the bellows box 11, the bottom 18 of which is facing down and opposite the bottom 19 of the box 11. In the inner cavity 20 of the bellows, a calibrated load 21 can be placed at its bottom 18.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Перед началом измерения открываются вентили 13 и 15, к линии 16 подводится источник сжатого осушенного воздуха. Груз 21 извлекается из внутренней полости сильфона 17. Before starting the measurement, valves 13 and 15 open, and a source of compressed, dried air is supplied to line 16. The load 21 is removed from the inner cavity of the bellows 17.
Воздух поступает через штуцер 14 и промывает измерительную трубку 2, диафрагму и внутреннюю полость сильфонной коробки 11. Air enters through the fitting 14 and flushes the measuring tube 2, the diaphragm and the internal cavity of the bellows box 11.
При этом из названных элементов удаляют газ, оставшийся от предыдущего анализа. Затем последовательно закрываются вентили 15 и 13. Груз 21 размещается во внутренней полости 20 на дне 18 сильфона. At the same time, the gas remaining from the previous analysis is removed from the above elements. Then, the valves 15 and 13 are sequentially closed. The load 21 is placed in the inner cavity 20 at the bottom 18 of the bellows.
Сильфон под действием груза деформируется, его дно перемещается вниз и упирается в дно 19 сильфонной коробки, а давление во внутренней полости сильфона увеличивается. При этом уровень затворной части жидкости в измерительной трубке 2 уменьшается, а во вспомогательной трубке 3 - увеличивается. (В начальном положении уровни затворной жидкости в обеих трубках одинаковы отметка 0-0). Параметры устройства подобраны так, что уровень жидкости в измерительной трубке при размещении во внутренней полости сильфона 17 груза 21 опускается ниже устройства фиксации начала измерений. После размещения груза 21 включается в работу электронный секундомер. Тем временем из отверстия диафрагмы 5 происходит истечение анализируемого газа в атмосферу за счет избыточного давления во внутренней полости сильфона 17. Уровень затворной жидкости в измерительной трубке увеличивается. В момент времени, когда значение уровня достигает устройства 6 фиксации начала измерения, электронный секундомер начинает отсчет времени. Когда уровень жидкости достигает устройства 7 фиксации конца измерения, отсчет времени прекращается. На этом измерение плотности воздуха завершается. The bellows under the action of the load is deformed, its bottom moves down and rests on the bottom 19 of the bellows box, and the pressure in the inner cavity of the bellows increases. In this case, the level of the shutter portion of the liquid in the measuring tube 2 decreases, and in the auxiliary tube 3 - increases. (In the initial position, the levels of the barrier fluid in both tubes are the same 0-0 mark). The parameters of the device are selected so that the liquid level in the measuring tube when placed in the inner cavity of the bellows 17 of the cargo 21 falls below the device for fixing the start of measurement. After placing the cargo 21 is included in the electronic stopwatch. Meanwhile, from the opening of the diaphragm 5, the analyzed gas flows into the atmosphere due to excess pressure in the internal cavity of the bellows 17. The level of the shut-off fluid in the measuring tube increases. At the time when the level reaches the device 6 for fixing the start of measurement, the electronic stopwatch starts to count down. When the liquid level reaches the device 7 for fixing the end of the measurement, the countdown stops. This completes the measurement of air density.
К линии 16 подключается источник анализируемого газа и все описанные выше операции повторяются. В результате этих двух измерений определяется время истечения через диафрагму постоянного объема воздуха τв и анализируемого газа τa
Плотность анализируемого газа в нормальных условиях ρa рассчитывается по формуле
где ρв плотность воздуха в нормальных условиях.The source of the analyzed gas is connected to line 16 and all the operations described above are repeated. As a result of these two measurements, the time of expiration through the diaphragm of a constant volume of air τ in and of the analyzed gas τ a
The density of the analyzed gas under normal conditions ρ a is calculated by the formula
where ρ is the density of air under normal conditions.
Преимуществом предлагаемого технического решения является уменьшение относительной погрешности измерений плотности газа до значения ±0,1% простота конструкции и экспрессность измерения плотности. The advantage of the proposed technical solution is to reduce the relative error of the measurement of gas density to a value of ± 0.1% simplicity of design and express measurement of density.
Анализатор плотности газов может быть использован для экспрессных и точных измерений плотности газов в научных и заводских лабораториях. The gas density analyzer can be used for rapid and accurate measurements of gas density in scientific and factory laboratories.
Он может найти широкое применение при градуировке и поверке поточных автоматических анализаторов плотности газов в качестве образцового средства измерения. It can be widely used in the calibration and calibration of in-line automatic gas density analyzers as an exemplary means of measurement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95120847A RU2094768C1 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Gas density analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95120847A RU2094768C1 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Gas density analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2094768C1 true RU2094768C1 (en) | 1997-10-27 |
| RU95120847A RU95120847A (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=20174574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95120847A RU2094768C1 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Gas density analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2094768C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531043C1 (en) * | 2013-07-26 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory analyser of gas density |
| RU2676559C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory efficient analyzer of gas density |
-
1995
- 1995-12-01 RU RU95120847A patent/RU2094768C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Измерения в промышленности. Справочник / Под ред. П. Профоса. - М.: Металлургия, 1980, с.345. 2. Кириллин В. А., Шейндлин А. Е. Исследование термодинамических свойств вешеств. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963, с.176 и 177. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531043C1 (en) * | 2013-07-26 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory analyser of gas density |
| RU2676559C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory efficient analyzer of gas density |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Müller et al. | The'Karbonat-Bombe', a simple device for the determination of carbonate content in sediment, soils, and other materials | |
| Lambert et al. | Analytical techniques for measuring fluxes of CO2 and CH4 from hydroelectric reservoirs and natural water bodies | |
| CA2057473A1 (en) | System for measuring engine exhaust constituents | |
| US10197469B2 (en) | Device and method for differentiating a gas in a sample | |
| GB1486505A (en) | Handheld photoelectric appliance for testing liquids | |
| CN113092310A (en) | Transformer oil gas content testing device and method for measuring density by U-shaped oscillation tube | |
| US4114419A (en) | Method of testing an analyzer to determine the accuracy thereof and a volumetric primary standard apparatus for doing same | |
| DK0990131T3 (en) | moisture analyzer | |
| US3893332A (en) | Leakage test system | |
| RU2094768C1 (en) | Gas density analyzer | |
| US3895915A (en) | Gas analyzing | |
| US4663962A (en) | Method and a device for detecting leakage of a tube section | |
| US6763731B1 (en) | Dynamic error correcting positive displacement piston flowmeter and method of measuring gas flow in a piston flowmeter | |
| Carpenter | An apparatus for the exact analysis of air in metabolism investigations with respiratory exchange chambers | |
| RU2653U1 (en) | GAS DENSITY LABORATORY ANALYZER | |
| US3182487A (en) | Testing for volume of soluble gases | |
| RU2784234C1 (en) | Method for measuring the volume and determining the density of porous materials | |
| RU196401U1 (en) | Laboratory apparatus for determining the mass fraction of the main substance in alkali metal hydrides and carbides | |
| US3827306A (en) | Soft wall hydrometer | |
| US3478575A (en) | Liquid dilatometer | |
| SU1041909A1 (en) | Pneumometric density meter checking method | |
| SU970218A1 (en) | Device for determination of fruit and vegetable tissue gas permeability | |
| SU960574A1 (en) | Device for determination of gas content in liquid | |
| SU987521A1 (en) | Device for testing textile materials for light fastness | |
| SU1603226A1 (en) | Device for investigating volume creep of materials under conditions of all-round compression |