RU2502065C1 - Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation - Google Patents

Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2502065C1
RU2502065C1 RU2012125362/28A RU2012125362A RU2502065C1 RU 2502065 C1 RU2502065 C1 RU 2502065C1 RU 2012125362/28 A RU2012125362/28 A RU 2012125362/28A RU 2012125362 A RU2012125362 A RU 2012125362A RU 2502065 C1 RU2502065 C1 RU 2502065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
gas
sensors
gas mixture
determined
Prior art date
Application number
RU2012125362/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Николаев
Мигмар Александрович Пинигин
Original Assignee
Юрий Николаевич Николаев
Мигмар Александрович Пинигин
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 Юрий Николаевич Николаев, Мигмар Александрович Пинигин filed Critical Юрий Николаевич Николаев
Priority to RU2012125362/28A priority Critical patent/RU2502065C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502065C1 publication Critical patent/RU2502065C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: analysed gas mixtures are sent via a gas analyser with sensors installed in it, electric signals are measured with the help of sensors, using calibrating functions produced on gas mixtures of available composition, values of concentrations of individual gas mixture components read by every sensor are determined, additional measurement of electric signals from sensors is carried out, during realisation of which chemical filters are installed at inlets of sensors, and the filters separate from a gas mixture arriving to each sensor the individual component of the gas mixture determined by this sensor, gas mixtures without individual components are sent via sensors, electric signals are measured with the help of sensors, which correspond to gas mixtures in absence of these individual components, and then the difference is determined between electric signals produced from sensors in presence of individual components of the gas mixture determined by each sensor, and in their absence, and with usage of calibration functions produced on gas mixtures of available composition, by values of these differences of electric signals they determine actual values of concentrations of individual components of the gas mixture, determined by each sensor. Also a gas analyser is proposed for realisation of the above method.
EFFECT: higher validity of analysis due to exclusion of distorted impact of components available in a gas mixture, which are not individual ones determined by each sensor, at accuracy of determination of gas composition.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике анализа состава газовых смесей и может быть использовано для определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава.The invention relates to techniques for analyzing the composition of gas mixtures and can be used to determine the qualitative composition and quantitative content of various gases in multicomponent gas mixtures of various compositions.

Известен способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором (см. патент РФ №2171468, МПК G01N 27/12, 2001). К недостаткам известного способа можно отнести его недостаточную достоверность в виду негативного влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.There is a known method for analyzing the composition of gas mixtures, namely, that the analyzed gas mixtures are passed through a gas analyzer with sensors installed in it, the analyzed gas mixtures are passed through the sensors, electrical signals are measured using sensors using calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, determine the values of the concentrations of the individual components of the gas mixture, determined by each sensor (see RF patent No. 2171468, IPC G01N 27/12, 2001). The disadvantages of this method include its lack of reliability in view of the negative impact on the value measured by the sensors, each of which is designed to determine a specific individual component, electrical signals due to the presence in the mixture of gases that are not individually defined components for each sensor. Usually, in order to increase the selectivity, chemical filters are installed at the sensor inputs, separating from the gas mixture entering each sensor, components of the gas mixture that are not individual and are determined by each sensor. However, in this case, it is necessary to remove from the gas mixture, which may have an unknown qualitative composition, a number of such, including unknown components in advance, which is a complex and not always solved problem.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению в части способа является способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором (см. патент РФ №2274855, МПК G01N 27/416, 2004). К недостаткам известного способа также можно отнести его недостаточную достоверность в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.The closest in technical essence to the proposed technical solution in terms of the method is a method for analyzing the composition of gas mixtures, namely, that the analyzed gas mixtures are passed through a gas analyzer with sensors installed in it, the analyzed gas mixtures are passed through the sensors, electrical signals are measured using sensors, using calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, determine the concentrations of the individual components of the gas mixture, determine consumed by each sensor (see RF patent No. 2274855, IPC G01N 27/416, 2004). The disadvantages of the known method can also be attributed to its lack of reliability in view of the negative distorting effect on the value measured by the sensors, each of which is designed to determine a specific individual component, electrical signals due to the presence in the mixture of gases that are not individually defined components for each sensor. Usually, in order to increase the selectivity, chemical filters are installed at the sensor inputs, separating from the gas mixture entering each sensor, components of the gas mixture that are not individual and are determined by each sensor. However, in this case, it is necessary to remove from the gas mixture, which may have an unknown qualitative composition, a number of such, including unknown components in advance, which is a complex and not always solved problem.

Известен газоанализатор для анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси (см. патент РФ №2171468, МПК G01N 27/12, 2001). К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточную достоверность определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.A known gas analyzer for analyzing the composition of gas mixtures, including the sensors installed in it, an electronic unit for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture (see RF patent No. 2171468, IPC G01N 27/12, 2001). The disadvantages of the known device include the lack of reliability in determining the qualitative composition and quantitative content of various gases in multicomponent gas mixtures of various compositions in view of the negative distorting effect on the value measured by the sensors, each of which is designed to determine a specific individual component, electrical signals due to the presence of gases in the mixture which are not individually identifiable components for each sensor. Usually, in order to increase the selectivity, chemical filters are installed at the sensor inputs, separating from the gas mixture entering each sensor, components of the gas mixture that are not individual and are determined by each sensor. However, in this case, it is necessary to remove from the gas mixture, which may have an unknown qualitative composition, a number of such, including unknown components in advance, which is a complex and not always solved problem.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению в части устройства является газоанализатор для анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси (см. патент РФ №2274855, МПК G01N 27/416, 2004). К недостаткам известного устройства также можно отнести недостаточную достоверность определения качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава в виду негативного искажающего влияния на величину измеряемых сенсорами, каждый из которых предназначен для определения конкретного индивидуального компонента, электрических сигналов, обусловленных наличием в смеси газов, которые не являются индивидуальными определяемыми компонентами для каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой.The closest in technical essence to the proposed technical solution in terms of the device is a gas analyzer for analyzing the composition of gas mixtures, including the sensors installed in it, an electronic unit for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture (see RF patent No. 2274855, IPC G01N 27 / 416, 2004). The disadvantages of the known device can also be attributed to the lack of reliability in determining the qualitative composition and quantitative content of various gases in multicomponent gas mixtures of various compositions in view of the negative distorting effect on the value of the sensors measured, each of which is designed to determine a specific individual component, electrical signals due to the presence in the mixture gases that are not individually identifiable components for each sensor. Usually, in order to increase the selectivity, chemical filters are installed at the sensor inputs, separating from the gas mixture entering each sensor, components of the gas mixture that are not individual and are determined by each sensor. However, in this case, it is necessary to remove from the gas mixture, which may have an unknown qualitative composition, a number of such, including unknown components in advance, which is a complex and not always solved problem.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи, состоящей как в части способа, так и устройства, в повышении достоверности анализа за счет исключения искажающего влияния присутствующих в газовой смеси компонентов, не являющихся индивидуальными определяемыми каждым сенсором, на точность определения газового состава.The present invention is aimed at solving the problem, consisting both of a method and a device, in increasing the reliability of the analysis by eliminating the distorting effect of components present in the gas mixture that are not individually determined by each sensor on the accuracy of determining the gas composition.

Данная задача в части способа решается тем, что способ анализа состава газовых смесей заключается в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, проводят дополнительное измерение электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствие этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.This problem in terms of the method is solved in that the method for analyzing the composition of gas mixtures consists in passing the analyzed gas mixtures through a gas analyzer with sensors installed in it, passing through the analyzed gas mixtures through sensors, measuring electrical signals using sensors using calibration functions, obtained on gas mixtures of known composition, determine the values of the concentrations of the individual components of the gas mixture, determined by each sensor, conduct an additional measurement e electrical signals from the sensors, during the implementation of which chemical filters are installed at the sensor inputs separating from the gas mixture entering each sensor, the individual component of the gas mixture determined by this sensor, gas mixtures with these individual components missing in them are passed through the sensors, measured at using sensors, the electrical signals corresponding to gas mixtures in the absence of these individual components, then determine the difference between the electrical signals obtained from the sensors in the presence of the individual components of the gas mixture, determined by each sensor, and in their absence, using the calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, the true values of the concentrations of the individual components of the gas mixture determined by each sensor are determined from the values of these differences in electrical signals.

При этом целесообразно осуществлять измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.It is advisable to measure electrical signals using at least two electrical chemical sensors based on SnO and at least one photoionization sensor.

В части устройства данная задача решается тем, что в газоанализаторе для анализа состава газовых смесей, включающем установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси, каждый сенсор снабжен химическим фильтром, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, выполненным с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора.In terms of the device, this problem is solved by the fact that in the gas analyzer for analyzing the composition of gas mixtures, including the sensors installed in it, an electronic unit for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture, each sensor is equipped with a chemical filter that separates from the gas mixture entering each sensor, an individual component of the gas mixture, determined by this sensor, configured to install it at the sensor input and remove from the sensor input.

При этом целесообразно, чтобы газонализатор включал в себя, по меньшей мере, два электрических химических сенсора на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор.In this case, it is advisable that the gas analyzer includes at least two electrical chemical sensors based on SnO 2 and at least one photoionization sensor.

Проведение дополнительного измерения электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствии этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, позволяет повысить достоверность анализа по следующим причинам.Carrying out additional measurements of electrical signals from sensors, during the implementation of which chemical filters are installed on the sensor inputs separating the gas mixture entering each sensor, the individual component of the gas mixture determined by this sensor passes gas mixtures through the sensors with these individual components missing, using sensors, they measure electrical signals corresponding to gas mixtures in the absence of these individual components, then determine the difference between electrical signals received from the sensors in the presence of individual components of the gas mixture, determined by each sensor, and in their absence, and using the calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, determine the true values of the concentrations of the individual components of the gas mixture from the values of these differences in electrical signals, defined by each sensor, allows to increase the reliability of the analysis for the following reasons.

Каждый сенсор предназначен для определения концентрации какого-либо конкретного компонента в составе многокомпонентной газовой смеси. Однако в этой смеси практически всегда имеются сопутствующие компоненты, наличие которых оказывает искажающее влияние на аналитический результат, что, соответственно, снижает его достоверность, так как определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, на основе таких искаженных электрических сигналов, полученных от каждого сенсора. Обычно с целью повышения избирательности устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, компоненты газовой смеси, не являющиеся индивидуальными и определяемыми каждым сенсором. Однако в этом случае необходимо удалять из газовой смеси, которая может иметь и неизвестный качественный состав, целый ряд таких, в том числе, и неизвестных заранее компонентов, что является сложной и не всегда решаемой проблемой. Намного проще и дешевле отделить на входах в каждый сенсор только один, а именно, тот заранее известный компонент, для определения которого и предназначен соответствующий сенсор, и получить электрический сигнал от сенсора, соответствующий искажающему влиянию сопутствующих газов. Зная величину этого искажающего сигнала и сигнала от сенсора, полученного непосредственно при наличии всей анализируемой газовой смеси, очевидно, легко определить разность величин этих сигналов, которая и будет информативной для определения истинных значений концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава. Таким образом устраняется искажающее влияние сопутствующих компонентов на величину электрических сигналов от сенсоров, что повышает достоверность аналитического результата.Each sensor is designed to determine the concentration of a particular component in a multicomponent gas mixture. However, in this mixture there are almost always associated components, the presence of which has a distorting effect on the analytical result, which, accordingly, reduces its reliability, since the concentration values of the individual components of the gas mixture are determined using calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, based on such distorted electrical signals received from each sensor. Usually, in order to increase the selectivity, chemical filters are installed at the sensor inputs, separating from the gas mixture entering each sensor, components of the gas mixture that are not individual and are determined by each sensor. However, in this case, it is necessary to remove from the gas mixture, which may have an unknown qualitative composition, a number of such, including unknown components in advance, which is a complex and not always solved problem. It is much simpler and cheaper to separate only one at the inputs to each sensor, namely, the previously known component, for the determination of which the corresponding sensor is intended, and to receive an electrical signal from the sensor corresponding to the distorting effect of the associated gases. Knowing the magnitude of this distorting signal and the signal from the sensor obtained directly in the presence of the entire analyzed gas mixture, it is obvious that it is easy to determine the difference in the values of these signals, which will be informative for determining the true values of the concentrations of the individual components of the gas mixture using calibration functions obtained on gas mixtures known composition. This eliminates the distorting effect of related components on the magnitude of the electrical signals from the sensors, which increases the reliability of the analytical result.

Осуществление измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO2 и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора наиболее целесообразно так как подобного типа газоанализаторы предпочтительно использовать для определения, по меньшей мере, трех компонентов, а наибольшая достоверность аналитического результата, как показали наши эксперименты, достигается при наличии сенсоров различного типа, а именно, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.The implementation of the measurement of electrical signals using at least two electrical chemical sensors based on SnO 2 and at least one photoionization sensor is most advisable since this type of gas analyzer is preferably used to determine at least three components, and the greatest reliability The analytical result, as shown by our experiments, is achieved in the presence of sensors of various types, namely, at least two electric chemical sensors based on Sn O and at least one photoionization sensor.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого газоанализатора для анализа состава газовых смесей.The drawing shows a block diagram of the proposed gas analyzer for analyzing the composition of gas mixtures.

Газоанализатор содержит корпус 1, в котором установлены по меньшей мере, два электрических химических сенсора 2, 3 на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор 4, выходы которых соединены с электронным блоком 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси. Электронный блок 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси представляет собой микропроцессорный блок, в память которого записаны градуировочные функции, полученные на газовых смесях известного состава, что является известным и широко используемым техническим решением в технике анализа состава многокомпонентных газовых смесей. Каждый сенсор 2, 3, 4 снабжен химическим фильтром, соответственно, 6, 7, 8, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором. Каждый фильтр 6, 7, 8 выполнен с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора, например, посредством исполнительного механизма 9 любого известного типа, например, электромагнитного привода, связанного с ними при помощи тяг 10. Конструктивное оформление установки и удаления фильтров 6, 7, 8 может быть любым из числа известных, например, как показано на чертеже, электромагнитный привод при получении соответствующего управляющего сигнала втягивает или выталкивает сердечник, взаимодействующий с тягами 10, что не является предметом изобретения.The gas analyzer comprises a housing 1, in which at least two electrical chemical sensors 2, 3 based on SnO 2 and at least one photoionization sensor 4 are installed, the outputs of which are connected to an electronic unit 5 for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixtures. The electronic unit 5 for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture is a microprocessor unit in the memory of which calibration functions obtained on gas mixtures of known composition are recorded, which is a well-known and widely used technical solution in the technique for analyzing the composition of multicomponent gas mixtures. Each sensor 2, 3, 4 is equipped with a chemical filter, respectively, 6, 7, 8, which separates from the gas mixture entering each sensor the individual component of the gas mixture determined by this sensor. Each filter 6, 7, 8 is configured to install it on the sensor input and remove it from the sensor input, for example, by means of an actuator 9 of any known type, for example, an electromagnetic drive associated with them using rods 10. Constructive design of installation and removal of filters 6, 7, 8 can be any of a number of known, for example, as shown in the drawing, the electromagnetic drive when receiving the appropriate control signal draws or pushes the core, interacting with rods 10, which is not subject of the invention.

Предлагаемый способ анализа состава газовой смеси заранее известного состава с использованием предлагаемого газоанализатора осуществляется следующим образом.The proposed method for analyzing the composition of the gas mixture of a previously known composition using the proposed gas analyzer is as follows.

Предварительно для каждого из сенсоров 2, 3, 4 определяются градуировочные функции, то есть определяется значения их чувствительности относительно каждого конкретного компонента газовой смеси, который предположительно может присутствовать в газовой смеси. Эти градуировочные функции вносятся в память электронного блока 4 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси.Previously, for each of the sensors 2, 3, 4, calibration functions are determined, that is, the values of their sensitivity with respect to each specific component of the gas mixture, which may be present in the gas mixture, are determined. These calibration functions are stored in the memory of the electronic unit 4 for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture.

Отбираемую на анализ многокомпонентную газовую смесь пропускают через газоанализатор, в котором измеряют электрические сигналы при помощи сенсоров 2, 3, 4, на входах которых отсутствуют химические фильтры 6, 7, 8. Эти сигналы фиксируются в электронном блоке 5 обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси. Затем при помощи исполнительного механизма 9 устанавливают на входы сенсоров 2, 3, 4 химические фильтры 6, 7, 8 и измеряют электрические сигналы от сенсоров, которые получены в условиях отсутствия в газовой смеси индивидуального компонента газовой смеси, определяемого каждым из сенсоров 2, 3, 4. То есть, по существу измеряют сигналы, которые учитывают искажающее влияние сопутствующих газов. Затем с использованием электронного блока 5 определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.The multicomponent gas mixture sampled for analysis is passed through a gas analyzer, in which electrical signals are measured using sensors 2, 3, 4, at the inputs of which there are no chemical filters 6, 7, 8. These signals are recorded in the electronic unit 5 for processing the measured electrical signals and determining informative gas mixture parameters. Then, using the actuator 9, chemical filters 6, 7, 8 are installed at the inputs of the sensors 2, 3, 4 and electrical signals from the sensors are measured, which are obtained in the absence of an individual component of the gas mixture in the gas mixture determined by each of the sensors 2, 3, 4. That is, essentially measure signals that take into account the distorting effect of associated gases. Then, using the electronic unit 5, the difference between the electrical signals received from the sensors in the presence of individual components of the gas mixture, determined by each sensor, and in their absence, and using the calibration functions obtained on gas mixtures of known composition, is determined by the values of these electric differences signals the true values of the concentrations of the individual components of the gas mixture, determined by each sensor.

Очевидно, что последовательность измерений, сначала без фильтров 6, 7, 8 и затем с фильтрами 6, 7, 8, или наоборот, может быть любой, и это никак не влияет на существо способа или функционирование газоанализатора.Obviously, the sequence of measurements, first without filters 6, 7, 8 and then with filters 6, 7, 8, or vice versa, can be any, and this does not affect the essence of the method or the functioning of the gas analyzer.

Предлагаемое техническое решение позволяет достаточно просто с высокой достоверностью определить качественного состава и количественного содержания различных газов в многокомпонентных газовых смесях различного состава. Опытный образец, выполненный на основе предлагаемого технического решения, уже изготовлен и прошел пробные испытания, что подтверждает возможность реализации как предлагаемого способа, так и устройства с получением указанного выше технического результата.The proposed technical solution allows quite simply with high reliability to determine the qualitative composition and quantitative content of various gases in multicomponent gas mixtures of various compositions. A prototype made on the basis of the proposed technical solution has already been manufactured and passed trial tests, which confirms the possibility of implementing both the proposed method and the device to obtain the above technical result.

Claims (4)

1. Способ анализа состава газовых смесей, заключающийся в том, что анализируемые газовые смеси пропускают через газоанализатор с установленными в нем сенсорами, пропускают анализируемые газовые смеси через сенсоры, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, отличающийся тем, что проводят дополнительное измерение электрических сигналов от сенсоров, при осуществлении которых устанавливают на входы сенсоров химические фильтры, отделяющие от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, пропускают через сенсоры газовые смеси с отсутствующими в них этими индивидуальными компонентами, измеряют при помощи сенсоров электрические сигналы, соответствующие газовым смесям в отсутствие этих индивидуальных компонентов, затем определяют разность между электрическими сигналами, полученными от сенсоров в присутствии индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором, и при их отсутствии, и с использованием градуировочных функций, полученных на газовых смесях известного состава, определяют по величинам этих разностей электрических сигналов истинные значения концентраций индивидуальных компонентов газовой смеси, определяемых каждым сенсором.1. A method for analyzing the composition of gas mixtures, namely, that the analyzed gas mixtures are passed through a gas analyzer with sensors installed in it, the analyzed gas mixtures are passed through sensors, electrical signals are measured using sensors using calibration functions obtained with known mixtures of gas mixtures , determine the concentration values of the individual components of the gas mixture, determined by each sensor, characterized in that they conduct an additional measurement of electrical signals of sensors, during the implementation of which chemical filters are installed at the sensor inputs separating from the gas mixture entering each sensor, the individual component of the gas mixture determined by this sensor, gas mixtures with these individual components missing in them are passed through the sensors, measured using sensors electrical signals corresponding to gas mixtures in the absence of these individual components, then determine the difference between the electrical signals received from the sensors at utstvii individual components of the gas mixture determined by each sensor, and in their absence, and using a calibration function obtained on gas mixtures of known composition, the values determined by these differences of electrical signals the true values of the individual components of the gas mixture determined by each sensor concentrations. 2. Способ анализа состава газовых смесей по п.1, отличающийся тем, что осуществляют измерение электрических сигналов при помощи, по меньшей мере, двух электрических химических сенсоров на основе SnO2 и, по меньшей мере, одного фотоионизационного сенсора.2. The method of analyzing the composition of gas mixtures according to claim 1, characterized in that they measure electrical signals using at least two electrical chemical sensors based on SnO 2 and at least one photoionization sensor. 3. Газоанализатор для реализации способа анализа состава газовых смесей, включающий установленные в нем сенсоры, электронный блок обработки измеренных электрических сигналов и определения информативных параметров газовой смеси, отличающийся тем, что каждый сенсор снабжен химическим фильтром, отделяющим от газовой смеси, поступающей в каждый сенсор, индивидуальный компонент газовой смеси, определяемый этим сенсором, выполненным с возможностью установки его на вход сенсора и удаления от входа сенсора.3. A gas analyzer for implementing a method for analyzing the composition of gas mixtures, including the sensors installed therein, an electronic unit for processing the measured electrical signals and determining the informative parameters of the gas mixture, characterized in that each sensor is equipped with a chemical filter that separates from the gas mixture entering each sensor, the individual component of the gas mixture, determined by this sensor, configured to install it on the sensor input and remove from the sensor input. 4. Газоанализатор для осуществления способа анализа состава газовых смесей по п.3, отличающийся тем, что включает в себя, по меньшей мере, два электрических химических сенсора на основе SnO2 и, по меньшей мере, один фотоионизационный сенсор. 4. Gas analyzer for implementing the method for analyzing the composition of gas mixtures according to claim 3, characterized in that it includes at least two electric chemical sensors based on SnO 2 and at least one photoionization sensor.
RU2012125362/28A 2012-06-19 2012-06-19 Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation RU2502065C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125362/28A RU2502065C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125362/28A RU2502065C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2502065C1 true RU2502065C1 (en) 2013-12-20

Family

ID=49785238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125362/28A RU2502065C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502065C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568934C1 (en) * 2014-05-29 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" Thermoconductometric analyser for components concentration in gas mixture

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2094794C1 (en) * 1994-01-24 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "Мозаика-2" Gas generator
RU2171468C1 (en) * 2000-04-10 2001-07-27 Сомов Сергей Иванович Method of analysis of composition of gas mixtures and gas analyzer for its realization
US6540892B1 (en) * 1999-09-15 2003-04-01 Robert Bosch Gmbh Sensor for determining the concentration of gas components in a gas mixture
RU2274855C1 (en) * 2004-08-02 2006-04-20 Юрий Николаевич Николаев Method for analyzing gas mixtures (variants) and gas analyzer for its realization

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2094794C1 (en) * 1994-01-24 1997-10-27 Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "Мозаика-2" Gas generator
US6540892B1 (en) * 1999-09-15 2003-04-01 Robert Bosch Gmbh Sensor for determining the concentration of gas components in a gas mixture
RU2171468C1 (en) * 2000-04-10 2001-07-27 Сомов Сергей Иванович Method of analysis of composition of gas mixtures and gas analyzer for its realization
RU2274855C1 (en) * 2004-08-02 2006-04-20 Юрий Николаевич Николаев Method for analyzing gas mixtures (variants) and gas analyzer for its realization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568934C1 (en) * 2014-05-29 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" Thermoconductometric analyser for components concentration in gas mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2012788B1 (en) Gas component concentration measurement device and method for gas component concentration measurement.
US9105453B2 (en) Mass spectrometer and mass spectrometry
TR201904506T4 (en) Detection and use of coincidence in particle analysis.
CN110088615A (en) Detection and quantitative mass spectrometric determination method for renal function metabolin
CN105021546A (en) Method for measuring chemical elements by whole-spectrum direct-reading spectrometer
JP2013024881A5 (en)
CN108507966A (en) A kind of infrared spectrum gas sensor and data processing method
CN105717065A (en) Continuous monitoring device for non-methane total hydrocarbon and working method of continuous monitoring device
CN102410992A (en) Simplified element measurement method through laser-induced plasma spectral standardization
KR101712377B1 (en) Automatic water quality analysis in aquaculture farming using color image processing techniques for manual test kit and remote monitoring system thereof
RU2502065C1 (en) Method of analysis of gas mixture composition and gas analyser for its realisation
JP2008058238A5 (en)
JP2001028252A (en) Mass spectrometry
CN109030410B (en) Construction method of royal jelly near-infrared quantitative correction model and royal jelly detection method
CN107271396A (en) The quick determination method of general flavone content in a kind of tealeaves
Spezia et al. Comparison of inductively coupled plasma mass spectrometry techniques in the determination of platinum in urine: quadrupole vs. sector field
WO2009029763A3 (en) Method transfer for automated protein analysis
RU2274855C1 (en) Method for analyzing gas mixtures (variants) and gas analyzer for its realization
RU2460077C1 (en) Method of determining concentration of gaseous components in gas-air mixture, corresponding to irritant odour action, and continuous monitoring multi-sensor gas analyser
JP2012163476A (en) Content determination method in gas chromatography
JP4915623B2 (en) Chemical agent detection / quantification method
EP3329264B1 (en) Refrigerant analyzer and a method of using the same
RU2006119726A (en) METHOD FOR DIAGNOSTIC ENGINE STATE
CN117897611A (en) Gas analysis method and gas analysis system
WO2017127716A1 (en) Protein quantification by near infrared spectral imaging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140620