RU2558650C1 - Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end - Google Patents
Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558650C1 RU2558650C1 RU2014112134/28A RU2014112134A RU2558650C1 RU 2558650 C1 RU2558650 C1 RU 2558650C1 RU 2014112134/28 A RU2014112134/28 A RU 2014112134/28A RU 2014112134 A RU2014112134 A RU 2014112134A RU 2558650 C1 RU2558650 C1 RU 2558650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealed container
- gas
- temperature
- concentration
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области методов анализа газовых сред и может быть использовано для анализа многокомпонентных газовых смесей в замкнутом объеме.The present invention relates to the field of gas analysis methods and can be used to analyze multicomponent gas mixtures in a closed volume.
Известен способ определения состава газовых смесей (патент РФ №2274855, опубл. 20.04.2006 г., МПК G01N 27/416), согласно которому предварительно отбирают пробу анализируемой газовой смеси и пропускают ее через измерительные ячейки, снабженные датчиками, измеряющими содержание определенного компонента анализируемой газовой смеси.A known method for determining the composition of gas mixtures (RF patent No. 2274855, publ. 04/20/2006, IPC G01N 27/416), according to which a sample of the analyzed gas mixture is preliminarily taken and passed through measuring cells equipped with sensors that measure the content of a certain component of the analyzed gas mixture.
Известен способ определения состава газовых смесей (объема и компонентного состава) (патент РФ №2046336, опубл. 20.10.95 г., МПК G01N 30/06), согласно которому предварительно отбирают пробу анализируемой газовой смеси и осуществляют определение концентраций компонентов анализируемой газовой смеси хроматографическим методом.A known method for determining the composition of gas mixtures (volume and component composition) (RF patent No. 2046336, publ. 20.10.95, IPC
К недостаткам аналогов относится отсутствие возможности оперативного и точного определения одновременно всей совокупности таких параметров анализируемой газовой смеси, как концентрация, температура и давление.The disadvantages of analogues include the lack of the ability to quickly and accurately determine simultaneously the entire combination of such parameters of the analyzed gas mixture as concentration, temperature and pressure.
Известен в качестве прототипа предлагаемого изобретения способ определения параметров газовых смесей (влажности, температуры и состава), содержащих токсичные компоненты (заявка на патент РФ №95101299, публ. 20.12.96, МПК B01D 09/00), согласно которому предварительно отбирают пробу анализируемой газовой смеси, разделяют на составляющие и осуществляют определение температуры, влажности, концентраций компонентов анализируемой газовой смеси хроматографическим методом.Known as a prototype of the invention, a method for determining the parameters of gas mixtures (humidity, temperature and composition) containing toxic components (patent application of the Russian Federation No. 95101299, publ. 12/20/96, IPC B01D 09/00), according to which a sample of the analyzed gas is pre-selected mixtures are divided into components and determine the temperature, humidity, component concentrations of the analyzed gas mixture by chromatographic method.
К недостаткам прототипа относится отсутствие возможности оперативного и точного определения одновременно всей совокупности таких параметров анализируемой газовой смеси, как концентрация, температура и давление с сохранением параметров газовой среды в замкнутом объеме и возможности прогнозирования изменений параметров во времени.The disadvantages of the prototype include the lack of the ability to quickly and accurately determine simultaneously the totality of such parameters of the analyzed gas mixture as concentration, temperature and pressure while maintaining the parameters of the gas medium in a closed volume and the ability to predict changes in parameters over time.
Задачей авторов изобретения является разработка способа определения параметров газовой среды в герметизированном контейнере с электромеханическими приборами, обеспечивающего возможность оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности таких параметров анализируемой газовой смеси, как концентрация, температура и давление в герметизированном контейнере с сохранением состояния анализируемой газовой среды и возможность прогнозирования изменений параметров во времени.The objective of the authors of the invention is to develop a method for determining the parameters of the gaseous medium in a sealed container with electromechanical devices, providing the possibility of prompt, reliable, accurate determination at the same time of the whole set of parameters of the analyzed gas mixture, such as concentration, temperature and pressure in the sealed container while maintaining the state of the analyzed gas medium and the ability to predict changes in parameters over time.
Новый технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом, заключается в обеспечении возможности оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности таких параметров анализируемой газовой смеси, как концентрация, температура и давление в герметизированном контейнере с сохранением фактического состояния анализируемой газовой среды, и возможность прогнозирования изменений параметров во времени.A new technical result provided by the proposed method consists in providing the possibility of prompt, reliable, accurate determination simultaneously of the whole combination of such parameters of the analyzed gas mixture as concentration, temperature and pressure in a sealed container while maintaining the actual state of the analyzed gas environment, and the ability to predict changes in parameters time.
Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в способе определения параметров газовой среды в герметизированном контейнере с электромеханическими приборами с использованием газохроматографического метода, включающем отбор пробы анализируемой газовой среды из герметизированного контейнера, измерение совокупности характеристик компонентов газовой среды, выделяющихся из электромеханических приборов в герметизированный контейнер, таких как концентрация, температура и давление, согласно изобретению, электромеханические приборы в качестве исследуемых объектов, совместно с герметизированным контейнером, в котором они находятся, помещают в климатическую камеру, затем герметизированный контейнер с исследуемыми объектами подключают к системе из заданного числа хроматографов, селективно определяющих концентрацию одновременно всех компонентов анализируемой газовой среды в герметизированном контейнере, который оснащен датчиками температуры и давления, отобранную пробу анализируемой газовой смеси направляют в автоматическом режиме по входной ветви пневмомагистрали, соединяющей выход герметизированного контейнера с системой управляемых ПК хроматографов, имеющей также выходную ветвь пневмомагистрали, соединяющую систему хроматографов с входом герметизированного контейнера с образованием замкнутой системы, а определение параметров газовой среды в герметизированном контейнере с исследуемыми объектами ведут путем моделирования условий хранения объектов, задавая ступенчатый режим положительных температур на трех уровнях, поддерживаемых в климатической камере, соответствующих условиям хранения объектов и в ускоренном режиме относительно реального времени хранения объектов и при заданном давлении, затем регистрируют показания хроматографов, датчиков температуры и датчиков давления в режиме он-лайн, через заданные промежутки времени, с учетом полученных данных строят графики зависимостей концентрации выделяемых компонентов газовой среды от температуры и времени при заданных значениях давления газовой среды в герметизированном контейнере, а прогнозирование изменения концентрации выделяемых объектами компонентов газовой среды в диапазоне реальных условий хранения их в герметизированном контейнере осуществляют исходя из характера полученных графических зависимостей до получения стабильных (равновесных) значений концентраций на каждом температурном уровне, которые сравниваются с имеющейся базой данных номинальных значений концентраций компонентов, часть отобранной пробы, которая не участвует в процессе анализа, возвращают по выходной ветви пневмомагистрали в герметизированный контейнер.These tasks and a new technical result are ensured by the fact that in the method for determining the parameters of the gaseous medium in a sealed container with electromechanical devices using the gas chromatographic method, which includes taking a sample of the analyzed gaseous medium from a sealed container, measuring the set of characteristics of the components of the gaseous medium released from electromechanical devices into a sealed container, such as concentration, temperature and pressure, according to the invention, omechanical devices as the studied objects, together with the sealed container in which they are located, are placed in a climate chamber, then the sealed container with the studied objects is connected to the system from a given number of chromatographs that selectively determine the concentration of all components of the analyzed gas medium in the sealed container, which equipped with temperature and pressure sensors, the selected sample of the analyzed gas mixture is sent automatically in the bottom branch of the pneumatic line connecting the outlet of the sealed container to the system of controlled PC chromatographs, which also has the output branch of the pneumatic line connecting the system of chromatographs to the entrance of the sealed container with the formation of a closed system, and the determination of the parameters of the gaseous medium in the sealed container with the studied objects is carried out by modeling the storage conditions of objects, setting the stepwise mode of positive temperatures at three levels maintained in the climate chamber, respectively corresponding to the storage conditions of objects and in accelerated mode relative to the real time of storage of objects and at a given pressure, then the readings of chromatographs, temperature sensors and pressure sensors are recorded on-line, at predetermined time intervals, taking into account the data obtained, graphs of the concentration dependences of the emitted gas components are constructed medium temperature and time at specified pressure values of the gaseous medium in a sealed container, and predicting changes in the concentration of released objects of the gas environment in the range of actual storage conditions in a sealed container, based on the nature of the obtained graphical dependencies to obtain stable (equilibrium) concentrations at each temperature level, which are compared with the available database of nominal values of the concentrations of the components, part of the sample that is not participates in the analysis process, return along the output branch of the pneumatic line to a sealed container.
В качестве прототипа заявляемого устройства известно устройство из патента РФ №2438121, МПК G01N 27/02, опубл. 27.12.2011 г., в котором предусмотрено замкнутое пространство с анализируемой газовой средой, снабженное датчиками постоянного электрического тока, датчиками температуры и влажности, датчиками давления, вакуума с высокими коэффициентами температурного сопротивления, использование которого позволяет определять параметры многокомпонентной газовой среды.As a prototype of the claimed device, a device is known from the patent of the Russian Federation No. 2438121, IPC G01N 27/02, publ. 12/27/2011, which provides for an enclosed space with an analyzed gas environment, equipped with DC electric sensors, temperature and humidity sensors, pressure and vacuum sensors with high temperature resistance coefficients, the use of which allows you to determine the parameters of a multi-component gas environment.
К недостаткам прототипа заявляемого устройства относится отсутствие возможности оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности указанных текущих характеристик газовой среды, изменения их во времени и возможности прогнозирования изменений концентрации компонентов газовой среды, выделяющихся из объектов, таких как электромеханические приборы, содержащих неметаллические материалы, в герметизированный контейнер в процессе хранения в герметизированном контейнере.The disadvantages of the prototype of the claimed device include the lack of the ability to promptly, reliably, accurately determine simultaneously all of the indicated current characteristics of the gaseous medium, their changes in time and the ability to predict changes in the concentration of components of the gaseous medium released from objects, such as electromechanical devices containing non-metallic materials, a sealed container during storage in a sealed container.
Задачей авторов заявляемого изобретения является разработка устройства для реализации предлагаемого способа определения параметров газовой среды в герметизированном контейнере с электромеханическими приборами, содержащими неметаллические материалы, выделяющие многокомпонентные газовые смеси в течение продолжительного времени хранения их в контейнере в различных климатических условиях.The task of the authors of the claimed invention is to develop a device for implementing the proposed method for determining the parameters of the gaseous medium in a sealed container with electromechanical devices containing non-metallic materials that emit multicomponent gas mixtures for long periods of storage in a container in various climatic conditions.
Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого устройства, заключается в обеспечении возможности оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности указанных текущих характеристик газовой среды (температуры, давления, концентраций), изменения их во времени и возможности прогнозирования изменений концентрации компонентов газовой среды, выделяющихся из объектов, содержащих неметаллические материалы в процессе хранения в герметизированном контейнере в различных климатических условиях.A new technical result provided by using the proposed device is to provide the possibility of prompt, reliable, accurate determination simultaneously of the entire totality of the indicated current characteristics of the gas medium (temperature, pressure, concentrations), their changes in time and the possibility of predicting changes in the concentration of components of the gas medium released from objects containing non-metallic materials during storage in a sealed container in various climatically x conditions.
Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в устройстве для реализации способа, содержащем герметизированный контейнер с электромеханическими приборами, снабженный датчиками для измерения температуры, давления, согласно изобретению, герметизированный контейнер с приборами и с установленными в нем датчиками температуры и давления размещен в климатической камере и подключен посредством системы пневмомагистралей к системе хроматографов, селективно определяющих концентрацию компонентов из состава анализируемой газовой смеси, управляемый каждый посредством индивидуального ПК, при этом на входной ветви пневмомагистрали для подачи анализируемой пробы газовой смеси из герметизированного контейнера в систему хроматографов установлены краны-дозаторы автоматической и ручной подачи пробы анализируемой газовой смеси, система пневмомагистралей сообщена с побудителями расхода, поддерживающих заданный расход в пневмомагистралях, при этом вход герметизированного контейнера соединен с системой хроматографов посредством выходной ветви пневмомагистрали для возврата газовой среды в герметизированный контейнер с образованием замкнутой системы, при этом индивидуальные ПК объединены локальной сетью с удаленным ПК.The specified task and technical result is ensured by the fact that in a device for implementing the method comprising a sealed container with electromechanical devices, equipped with sensors for measuring temperature, pressure, according to the invention, a sealed container with devices and with temperature and pressure sensors installed therein is placed in a climate chamber and connected through a pneumatic system to a system of chromatographs that selectively determine the concentration of components from the analyzed gas mixture, controlled by each individual PC, while on the inlet branch of the pneumatic line for supplying the analyzed sample of the gas mixture from the sealed container to the chromatograph system, metering valves for automatic and manual supply of the sample of the analyzed gas mixture are installed, the pneumatic line system is connected with flow rate drivers supporting a given flow rate in pneumatic lines, while the input of the sealed container is connected to the chromatograph system through the output branch of the pneumatic trawls for returning the gaseous medium to a sealed container with the formation of a closed system, while individual PCs are connected by a local network to a remote PC.
Предлагаемые способ и устройство поясняются следующим образом.The proposed method and device are illustrated as follows.
На фиг. 1 представлена схема устройства, где 1 - герметизированный контейнер; 2 - исследуемый электромеханический прибор; 3 - крышка герметизированного контейнера; 4 - климатическая камера; 5 - вентиль для отбора проб газа; 6 - электрический герметизированный проходной разъем; 7 - датчик давления; 8 - датчик температуры и влажности; 9 - прибор для измерения давления; 10 - прибор для измерения температуры и влажности; 11 - пневмопереходы входных пневмомагистралей; 12 - пневмопереходы выходных пневмомагистралей; 13, 14 - входные и выходные ветви пневмомагистралей; 15 - шестипортовый ручной кран-дозатор; 16 - дифференциальный микроманометр; 17 - переходное устройство; 18 - вакуумный насос; 19 - вакуумметр; 20 - источник питания постоянного тока; 21 - хроматографы газовые; 22 - ПК управляющий; 23 - удаленный ПК; 24 - вентиль редуктора баллон с газом-носителем (аргон); 25 - вентиль редуктора на баллон с газом-носителем (гелий); 26 - баллон с газом-носителем (аргон); 27 - баллон с газом-носителем (гелий); 28 - редуктор на баллоне с газом-носителем (аргон); 29 - редуктор на баллоне с газом-носителем (гелий); 30 - магистраль подачи газа-носителя (аргон); 31 - магистраль подачи газа-носителя (гелий); 32 - побудители расхода; 33 - автоматический кран-дозатор; 34 - хроматографические разделительные колонки; 35 - детектор; 36 - сосуд для отбора проб газа.In FIG. 1 shows a diagram of a device, where 1 is a sealed container; 2 - investigated electromechanical device; 3 - cover of a sealed container; 4 - climate chamber; 5 - valve for sampling gas; 6 - electrical sealed passage connector; 7 - pressure sensor; 8 - temperature and humidity sensor; 9 - a device for measuring pressure; 10 - a device for measuring temperature and humidity; 11 - pneumatic transitions of the input pneumatic lines; 12 - pneumatic transitions of the output pneumatic lines; 13, 14 - input and output branches of pneumatic highways; 15 - six-port manual dispensing tap; 16 - differential micromanometer; 17 - transition device; 18 - a vacuum pump; 19 - a vacuum gauge; 20 - DC power source; 21 - gas chromatographs; 22 - PC manager; 23 - remote PC; 24 - valve gear cylinder with a carrier gas (argon); 25 - valve gearbox on a cylinder with carrier gas (helium); 26 - cylinder with a carrier gas (argon); 27 - cylinder with a carrier gas (helium); 28 - gearbox on a cylinder with a carrier gas (argon); 29 - gearbox on a cylinder with a carrier gas (helium); 30 - carrier gas supply line (argon); 31 - line supply gas carrier (helium); 32 - cost drivers; 33 - automatic dispensing tap; 34 - chromatographic separation columns; 35 - detector; 36 is a vessel for sampling gas.
В климатическую камеру (4) помещают герметизированный контейнер (1), оснащенный датчиками температуры и влажности (8) и датчиками давления (7). В герметизированном контейнере (1) находится один из электромеханических приборов (2). Затем герметизированный контейнер (1) с электромеханическим прибором (2) подключают посредством систем пневмопереходов (11, 12) и пневмомагистралей (13, 14) к системе хроматографов (21), селективно определяющих концентрацию одновременно всех компонентов анализируемой газовой среды в герметизированном контейнере (1).A sealed container (1) is placed in the climate chamber (4), equipped with temperature and humidity sensors (8) and pressure sensors (7). In a sealed container (1) is one of the electromechanical devices (2). Then, the sealed container (1) with an electromechanical device (2) is connected via pneumatic transition systems (11, 12) and pneumatic lines (13, 14) to the chromatograph system (21), which selectively determine the concentration of all components of the analyzed gas medium in the sealed container (1) .
При этом на входной ветви пневмомагистрали (13) для подачи анализируемой пробы газовой смеси в систему хроматографов (21) установлены автоматические (33) и ручные (15) краны-дозаторы, для автоматической или ручной (в случае необходимости) подачи анализируемой газовой среды в хроматографы (21).At the same time, automatic (33) and manual (15) metering valves are installed on the inlet branch of the pneumatic line (13) for supplying the analyzed sample of the gas mixture to the chromatograph system (21), for automatic or manual (if necessary) feeding of the analyzed gas medium to the chromatographs (21).
Система пневмомагистралей (13, 14) сообщена с побудителями расхода (32), поддерживающих в них заданный расход анализируемой газовой среды.The system of pneumatic highways (13, 14) is in communication with flow rate drivers (32) that maintain a given flow rate of the analyzed gas medium in them.
Герметизированный контейнер (1) соединен с системой хроматографов (21) посредством входных (13) и выходных (14) пневмомагистралей с образованием локальной замкнутой системы для каждого хроматографа.The sealed container (1) is connected to the chromatograph system (21) by means of inlet (13) and outlet (14) pneumatic lines with the formation of a local closed system for each chromatograph.
Отобранную пробу анализируемой газовой смеси направляют по входной ветви пневмомагистрали (13), соединяющей выход герметизированного контейнера (1) с системой хроматографов (21), при одновременном автоматическом включении всех побудителей расхода (32).A sample of the analyzed gas mixture is sent along the inlet branch of the pneumatic line (13) connecting the outlet of the sealed container (1) with the chromatograph system (21), while all flow rate triggers (32) are automatically turned on.
Определение параметров газовой среды, выделяющейся из электромеханических приборов (2), хранящихся в герметизированном контейнере (1), ведут путем моделирования условий хранения приборов (2), задавая многоступенчатый режим положительных температур, по крайней мере, на трех уровнях, поддерживаемых в климатической камере (4), соответствующих условиям хранения приборов (2) и в ускоренном режиме относительно реального времени хранения приборов (2) и при заданном давлении. После чего в ПК (22) регистрируют показания одновременно всех хроматографов (21), в индивидуальной памяти измерительных приборов (9, 10) регистрируют показания датчиков температуры и влажности (8) и датчиков давления (7) в режиме он-лайн с последующей передачей всех собранных данных и формированием общей базы данных (БД) в удаленном ПК (23).The parameters of the gaseous medium emitted from electromechanical devices (2) stored in a sealed container (1) are determined by modeling the storage conditions of the devices (2), setting the multi-stage mode of positive temperatures at least at three levels maintained in the climate chamber ( 4) corresponding to the storage conditions of devices (2) and in accelerated mode relative to the real time of storage of devices (2) and at a given pressure. Then, in PC (22), the readings of all chromatographs (21) are recorded simultaneously, in the individual memory of measuring instruments (9, 10), the readings of temperature and humidity sensors (8) and pressure sensors (7) are recorded on-line with subsequent transfer of all collected data and the formation of a common database (DB) in a remote PC (23).
Через заданные промежутки времени на основе полученных и обработанных в ПК (23) экспериментальных данных строят графики зависимостей концентрации выделяемых компонентов газовой среды от температуры и времени при заданных значениях давления газовой среды в герметизированном контейнере (1).At predetermined time intervals, based on the experimental data obtained and processed in a PC (23), graphs are plotted of the dependences of the concentration of the released components of the gas medium on temperature and time for given values of the pressure of the gas medium in the sealed container (1).
Прогнозирование изменения концентрации выделяемых объектами компонентов газовой среды в диапазоне реальных условий хранения их в герметизированном контейнере (1) осуществляют исходя из характера полученных графических зависимостей до получения стабильных (равновесных) значений концентраций на каждом температурном уровне, которые сравниваются с БД номинальных значений концентраций компонентов, имеющейся в ПК (23).Prediction of changes in the concentration of gas components emitted by objects in the range of real storage conditions in a sealed container (1) is carried out on the basis of the nature of the obtained graphical dependencies until stable (equilibrium) concentrations are obtained at each temperature level, which are compared with the database of nominal values of component concentrations available in PC (23).
Часть отобранной пробы, которая не участвует в процессе анализа, возвращают посредством автоматического переключения кранов-дозаторов (33) по выходной ветви пневмомагистрали (14) в герметизированный контейнер (1), обеспечивая сохранность текущих параметров газовой среды в нем, что увеличивает достоверность и точность определения параметров газовой среды без искажения исходных условий в герметизированном контейнере.Part of the sample that is not involved in the analysis is returned by automatically switching the metering valves (33) along the output branch of the pneumatic line (14) to a sealed container (1), ensuring the safety of the current parameters of the gas medium in it, which increases the reliability and accuracy of determination gas medium parameters without distortion of initial conditions in a sealed container.
Таким образом, при использовании предлагаемых способа определения параметров газовой среды в герметизированном контейнере с электромеханическими приборами и его реализующего устройства, обеспечивается возможность оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности таких параметров анализируемой газовой смеси, как концентрация, температура и давление в герметизированном контейнере с одновременным сохранением фактического состояния анализируемой газовой среды и возможность прогнозирования изменений параметров во времени.Thus, when using the proposed method for determining the parameters of the gaseous medium in a sealed container with electromechanical devices and its implementing device, it is possible to quickly, reliably, accurately determine simultaneously the entire set of parameters of the analyzed gas mixture, such as concentration, temperature and pressure in a sealed container with simultaneous maintaining the actual state of the analyzed gas environment and the ability to predict changes in parameters in time.
Возможность промышленной реализации предлагаемого устройства для реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером.The possibility of industrial implementation of the proposed device for implementing the proposed method is confirmed by the following example.
Пример 1. Предлагаемое устройство реализовано в лабораторных условиях на макете, приведенном на фиг. 1.Example 1. The proposed device is implemented in laboratory conditions on the layout shown in FIG. one.
В климатическую камеру HRMB-120 CRUN (4) помещают герметизированный контейнер (1) из нержавеющей стали. Крышка контейнера (3) снабжена вентилем из нержавеющей стали для ручного отбора проб газа (5).A sealed stainless steel container (1) is placed in the HRMB-120 CRUN climate chamber (4). The lid of the container (3) is equipped with a stainless steel valve for manual gas sampling (5).
Через электрический герметизированный проходной разъем (6) размещают датчик давления МДД (7) и датчики температуры и влажности HygroClip SC05 (8), к которым подсоединены соответственно измерительные приборы типа мультиметра (9) и логгера (10). В контейнере (1) также размещен испытуемый электромеханический прибор (2) (в данном случае - электрический аккумулятор 2НКПМ).Through an electric sealed passage connector (6), a DMD pressure sensor (7) and HygroClip SC05 temperature and humidity sensors (8) are placed, to which respectively measuring devices such as a multimeter (9) and a logger (10) are connected. The container (1) also contains the tested electromechanical device (2) (in this case, the 2NKPM electric battery).
Герметизированный контейнер (1) посредством герметичных пневмопереходов (11, 12), входных (13) и выходных (14) ветвей пневмомагистралей, выполненных в виде трубок с внутренним диаметром 1 мм из стали 12Х18Н10Т, соединен с системой из 3-х газовых хроматографов (21) «Цвет 800», каждый из которых настроен на анализ одного из 3-х газов (CO, CO2, CH4), соответственно. На входных ветвях пневмомагистралей (13) каждого хроматографа смонтированы побудители расхода (32) ПР210.The sealed container (1) is sealed by means of airtight pneumatic transitions (11, 12), input (13) and output (14) branches of the pneumatic lines, made in the form of tubes with an inner diameter of 1 mm from steel 12X18H10T, to a system of 3 gas chromatographs (21 ) "Color 800", each of which is configured for analysis of a 3-gases (CO, CO 2, CH 4), respectively. On the input branches of the pneumatic lines (13) of each chromatograph, flow rate drivers (32) PR210 are mounted.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Включают электрическое питание одновременности всех хроматографов (21), климатической камеры (4), ПЭВМ (22, 23), вакуумного насоса 2НВР-0,1ДМ (18), логгера (10).The electric power supply of the simultaneity of all chromatographs (21), climate chamber (4), PC (22, 23), 2NVR-0,1DM vacuum pump (18), and logger (10) is turned on.
Устанавливается режим работы хроматографов (21) и температурно-временной режим климатической камеры (4): температура 20°C, время 30 суток.The operation mode of the chromatographs (21) and the temperature-time regime of the climate chamber (4) are set: temperature 20 ° C,
Открывают стальные вентили редукторов (24, 25) стандартных 40-литровых баллонов с газами-носителями (аргон сжатый по ГОСТ 10157-79 (26) и гелий сжатый марки Б по ТУ 51-940-80 (27)) и с помощью редукторов БАРО-50-4 (28) и БГО-50-4 (29) осуществляют подачу газов-носителей по магистралям (30, 31) в каждый из 3 хроматографов (21).Open the steel valves of the reducers (24, 25) of standard 40-liter cylinders with carrier gases (compressed argon according to GOST 10157-79 (26) and compressed helium grade B according to TU 51-940-80 (27)) and using BARO reducers -50-4 (28) and BGO-50-4 (29) supply carrier gases along the lines (30, 31) to each of 3 chromatographs (21).
Включают одновременно все побудители расхода (32) с дискретностью 1 раз в 10 суток. При этом из контейнера (1), не нарушая его герметичности, анализируемый газ, выделившийся из электрического аккумулятора (2), по входным ветвям пневмомагистралей (13) подают на автоматический кран-дозатор КД-234-03 (33) каждого их 3-х хроматографов (21).At the same time, all flow drivers (32) are switched on with a resolution of 1 time in 10 days. At the same time, from the container (1), without violating its tightness, the analyzed gas released from the electric accumulator (2) is fed to each of the 3 gas metering valves KD-234-03 (33) through the input branches of the pneumatic lines (13) chromatographs (21).
С помощью ПК (22) включают автоматические краны-дозаторы (33), при этом проба анализируемого газа объемом от 1 до 5 см3 с потоком газа-носителя переносится из автоматических кранов-дозаторов (33) через разделительные колонки (34) в детектор по теплопроводности ДТП (35) каждого из хроматографов (21), где происходит формирование электрических сигналов, которые обрабатываются в ПК (22) по заложенной в него программе «Цвет Аналитик» в виде отдельных пиков, соответствующих содержанию анализируемых газовых компонентов.Using a PC (22), automatic metering taps (33) are turned on, while a sample of the analyzed gas with a volume of 1 to 5 cm 3 with a carrier gas stream is transferred from automatic metering taps (33) through dividing columns (34) to the detector thermal conductivity of an accident (35) of each of the chromatographs (21), where electrical signals are generated, which are processed in a PC (22) using the Color Analytic program incorporated into it in the form of individual peaks corresponding to the content of the analyzed gas components.
Значения температуры, влажности и давления в контейнере в процессе испытаний контролируются датчиками (7, 8) с помощью измерительных приборов (9, 10).The values of temperature, humidity and pressure in the container during the test are controlled by sensors (7, 8) using measuring instruments (9, 10).
Циклы газохроматографического анализа и измерения температуры, влажности и давления газовой среды в герметизированном контейнере (1) повторяются при температуре 30°C и 40°C в климатической камере (4) для реализации 3-уровневой температурной выдержки герметизированного контейнера.Cycles of gas chromatographic analysis and measurement of temperature, humidity and pressure of the gaseous medium in a sealed container (1) are repeated at a temperature of 30 ° C and 40 ° C in a climate chamber (4) to realize a 3-level temperature exposure of the sealed container.
После проведения каждого цикла газохроматографического анализа побудители расхода (32) выключают, кран-дозатор (33) приводят в исходное положение.After each cycle of gas chromatographic analysis, the flow drivers (32) are turned off, the metering valve (33) is returned to its original position.
Дополнительно, на случай выхода из строя автоматического крана-дозатора (33) и (или) побудителя расхода (32), используют систему вакуумирования ручной подачи анализируемого газа на каждый из 3-х хроматографов, состоящую из стального ручного шестипортового крана-дозатора А1908-Л319 (15), дифференциального микроманометра ОМ6 (16), переходного устройства А1908-Л321 (17), вакуумного насоса (18), вакуумметра ВТ-6 (19) и источника питания Б5-46 (20).Additionally, in case of failure of the automatic metering valve (33) and (or) the flow inducer (32), use a vacuum system for manual supply of the analyzed gas to each of the 3 chromatographs, consisting of a steel manual six-port metering valve A1908-L319 (15), the OM6 differential micromanometer (16), the A1908-L321 adapter (17), the vacuum pump (18), the VT-6 vacuum gauge (19), and the B5-46 (20) power source.
Газохроматографический анализ в этом случае проводится вручную, путем отбора проб газа из контейнера (1) через вентиль (5) в предварительно отвакуумированный сосуд емкостью 250 см3 (36) и подачи его с помощью стального шестипортового ручного крана-дозатора (15) в каждый из хроматографов (21).Gas chromatographic analysis in this case is carried out manually, by taking gas samples from the container (1) through the valve (5) into a previously evacuated vessel with a capacity of 250 cm 3 (36) and feeding it using a steel six-port manual dispensing tap (15) to each of chromatographs (21).
Магистрали крана-дозатора (15) перед подачей газа из сосуда (36) на анализ в систему хроматографов (21) вакуумируют с помощью насоса (18). Измерение степени вакуумирования при этом определяется вакуумметром (19). Давление подаваемого газа на анализ определяют микроманометром (16).The lines of the metering valve (15) are evacuated using a pump (18) before gas is supplied from the vessel (36) for analysis to the chromatograph system (21). The measurement of the degree of evacuation is determined by a vacuum gauge (19). The pressure of the supplied gas for analysis is determined by a micromanometer (16).
Наличие в составе газохроматографического оборудования одновременно двух типов кранов-дозаторов (автоматического и ручного) увеличивает универсальность предлагаемого устройства.The presence in the gas chromatographic equipment of simultaneously two types of metering valves (automatic and manual) increases the versatility of the proposed device.
Таким образом, при использовании предлагаемого устройства для определения параметров газовой среды, выделяющихся из электромеханических приборов, хранящихся в герметизированном контейнере, обеспечивается новый технический результат, заключающийся в обеспечении возможности оперативного, достоверного, точного определения одновременно всей совокупности указанных текущих характеристик газовой среды, изменения их во времени в процессе хранения в герметизированном контейнере и прогноза изменения их в различных климатических условиях.Thus, when using the proposed device for determining the parameters of the gaseous medium emitted from electromechanical devices stored in a sealed container, a new technical result is provided, which consists in providing the possibility of prompt, reliable, accurate determination at the same time of the totality of the indicated current characteristics of the gaseous medium, changing them in time during storage in a sealed container and forecast changes in different climatic conditions .
Пример 2. Предлагаемый способ определения параметров газовой среды в герметизированном контейнере с электромеханическими приборами осуществлен в лабораторных условиях на макете устройства, собранного в условиях примеру 1 и представленного на фиг. 1.Example 2. The proposed method for determining the parameters of the gaseous medium in a sealed container with electromechanical devices was carried out in laboratory conditions on a prototype device assembled in the conditions of example 1 and shown in FIG. one.
Первоначально устанавливают режим работы хроматографов (21) и один из температурно-временных режимов климатической камеры (4), например: температуру 20°C, время 30 суток.Initially, the operation mode of the chromatographs (21) and one of the temperature-time regimes of the climatic chamber (4) are established, for example: temperature 20 ° C,
Анализируемый газ, содержащий CO, CO2, CH4, 1 раз в 10 дней из герметизированного контейнера (1) с электрическим аккумулятором (2), датчиками давления (7) и датчиками температуры и влажности (8), с помощью которых ведется контроль соответствующих параметром в герметизированном контейнере (1), переносят автоматически побудителями расхода (32) в автоматический кран-дозатор (33) и возвращают в герметизированный контейнер (1), обеспечивая сохранность текущих параметров газовой среды в нем.The analyzed gas containing CO, CO 2 , CH 4 , 1 time in 10 days from a sealed container (1) with an electric accumulator (2), pressure sensors (7) and temperature and humidity sensors (8), by which the relevant parameter in a sealed container (1), automatically transferred by flow inducers (32) to an automatic dispensing tap (33) and returned to the sealed container (1), ensuring the safety of the current parameters of the gas medium in it.
В это же время по команде оператора ПК (22) из состава хроматографов (21) пробы анализируемого газа, объемами 1 см3, 3 см3, 5 см3, переносятся из автоматического крана-дозатора (33) в магистраль подачи (30, 31) газа-носителя и подаются в разделительную колонку (34), а затем в детектор по теплопроводности (35) каждого из хроматографов (21), соответственно. В детекторе происходит формирование электрического сигнала, который обрабатывается в ПК (22) по заложенной в него программе «Цвет Аналитик».At the same time, at the command of the PC operator (22) from the chromatographs (21), samples of the analyzed gas, volumes of 1 cm 3 , 3 cm 3 , 5 cm 3 , are transferred from the automatic metering valve (33) to the supply line (30, 31 ) of the carrier gas and fed to the separation column (34), and then to the thermal conductivity detector (35) of each of the chromatographs (21), respectively. An electric signal is generated in the detector, which is processed in a PC (22) using the Color Analyst program incorporated into it.
Аналогичным образом газохроматографический анализ проводят на следующих двух температурных режимах: 30°C и 40°C климатической камеры (4).Similarly, gas chromatographic analysis is carried out at the following two temperature conditions: 30 ° C and 40 ° C of the climatic chamber (4).
После получения экспериментальных данных на каждом из температурных режимов с помощью ПК (23) проводят графическую и математическую обработку полученных результатов для получения расчетной кривой зависимости концентрации каждого из анализируемых компонентов от времени.After obtaining experimental data at each of the temperature regimes using a PC (23), the results are graphically and mathematically processed to obtain a calculated curve of the concentration of each of the analyzed components versus time.
Аппроксимируя экспериментальные, данные получают расчетную кривую, которую экстраполируют до получения стабильных (равновесных) значений концентраций, например на фиг. 2: 365 суток - при температуре 40°C, 730 суток - при температуре 30°C и 1095 суток - при температуре 20°C.Approximating the experimental data, we obtain a calculated curve, which is extrapolated to obtain stable (equilibrium) concentration values, for example, in FIG. 2: 365 days at a temperature of 40 ° C, 730 days at a temperature of 30 ° C and 1095 days at a temperature of 20 ° C.
Стабильные (равновесные) значения концентраций используют в качестве прогнозных оценок содержания анализируемых газовых компонентов в герметизированном контейнере (1) с электрическим аккумулятором (2).Stable (equilibrium) concentrations are used as predictive estimates of the content of the analyzed gas components in a sealed container (1) with an electric battery (2).
На фиг. 2, 3, 4 приведены экспериментальные данные и расчетные кривые зависимостей концентрации анализируемых газовых компонентов от времени на каждом температурном режиме.In FIG. Figures 2, 3, 4 show experimental data and calculated curves of the dependence of the concentration of the analyzed gas components on time at each temperature regime.
Данным примером подтверждается возможность получения стабильных (равновесных) значений концентраций газовых компонентов в герметизированном контейнере с электромеханическим прибором ускоренно относительно реального времени их хранения, которые в дальнейшем сравниваются с БД номинальных значений, имеющейся в ПК (23).This example confirms the possibility of obtaining stable (equilibrium) values of the concentrations of gas components in a sealed container with an electromechanical device accelerated relative to the real time of their storage, which are further compared with the database of nominal values available in the PC (23).
Таким образом, при использовании предлагаемого способа для определения параметров газовой среды, выделяющихся из электромеханических приборов, хранящихся в герметизированном контейнере, обеспечивается новый технический результат, заключающийся в обеспечении возможности оперативного, достоверного, более точного, чем в прототипе, определения одновременно всей совокупности указанных текущих характеристик газовой среды, изменения их во времени в процессе хранения в герметизированном контейнере и возможность прогноза изменения их во времени в различных климатических условиях.Thus, when using the proposed method for determining the parameters of the gaseous medium emitted from electromechanical devices stored in a sealed container, a new technical result is provided, consisting in the possibility of prompt, reliable, more accurate than in the prototype, simultaneously determining the totality of these current characteristics gas environment, their changes in time during storage in a sealed container and the possibility of forecasting changes in them webbings in different climatic conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014112134/28A RU2558650C1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014112134/28A RU2558650C1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2558650C1 true RU2558650C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53795963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014112134/28A RU2558650C1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2558650C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663310C1 (en) * | 2017-10-03 | 2018-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of monitoring and predicting the state of electromechanical devices in the multicomponent gaseous medium of the sealed containers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5234837A (en) * | 1989-04-06 | 1993-08-10 | Charbonnages De France | Pseudo-continuous process for interrogating a combustible gas detector |
| RU95101299A (en) * | 1995-01-30 | 1996-12-20 | Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН | Method of analyzing gas mixture |
| RU2438121C1 (en) * | 2010-07-30 | 2011-12-27 | Цестос Инвестментс Лимитед | Method of determining parameters of gaseous medium and apparatus for realising said method |
-
2014
- 2014-03-28 RU RU2014112134/28A patent/RU2558650C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5234837A (en) * | 1989-04-06 | 1993-08-10 | Charbonnages De France | Pseudo-continuous process for interrogating a combustible gas detector |
| RU95101299A (en) * | 1995-01-30 | 1996-12-20 | Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН | Method of analyzing gas mixture |
| RU2438121C1 (en) * | 2010-07-30 | 2011-12-27 | Цестос Инвестментс Лимитед | Method of determining parameters of gaseous medium and apparatus for realising said method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663310C1 (en) * | 2017-10-03 | 2018-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of monitoring and predicting the state of electromechanical devices in the multicomponent gaseous medium of the sealed containers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10247643B1 (en) | System, method, and apparatus for determining air emissions during pig receiver depressurization | |
| RU2589768C2 (en) | Analysis of compressed formation fluids | |
| CA2897689C (en) | Apparatus and methodology for measuring properties of microporous material at multiple scales | |
| EP2596346B1 (en) | Automated analysis of pressurized reservoir fluids | |
| CN111307984B (en) | On-site calibration system for dissolved gas on-line monitoring device in insulating oil | |
| WO2018076694A1 (en) | Refilling-type online chromatographic detector for sulphur hexafluoride decomposition products | |
| CN102549440A (en) | Pvt analysis of pressurized fluids | |
| RU2715724C2 (en) | Condensate-gas ratio of hydrocarbon-containing fluids | |
| CN204389458U (en) | A kind of gas chromatographicanalyzer for analyzing sulfur hexafluoride decomposition product | |
| JP2017215300A (en) | Soil corrosion test apparatus and test method thereof | |
| CN111650354A (en) | Hydrate evaluation experiment system and method | |
| RU2558650C1 (en) | Determination of gas medium parameters in sealed container with electromechanical instruments and device to this end | |
| JP6348454B2 (en) | Test apparatus and test method | |
| RU2552604C1 (en) | Method to detect impact of gas medium factors at operability of electromechanical instruments and device for its realisation | |
| Iannone et al. | A technique for atmospheric measurements of stable carbon isotope ratios of isoprene, methacrolein, and methyl vinyl ketone | |
| CN205103155U (en) | Gaseous on -line measuring appearance suitable for organic looks | |
| RU2663310C1 (en) | Method of monitoring and predicting the state of electromechanical devices in the multicomponent gaseous medium of the sealed containers | |
| Sairanen et al. | A calibration system for reference radiosondes that meets GRUAN uncertainty requirements | |
| CN108444855B (en) | Device and method for rapidly analyzing content of methane in air | |
| RU2530447C1 (en) | Method of analysing multicomponent gaseous medium of sealed containers with electronic devices and apparatus therefor | |
| CN107192786B (en) | The enrichment preparation facilities and its method of gas in a kind of water body | |
| JP2001272390A (en) | Method for measuring gas sorption amount and gas diffusion coefficient of polymer material | |
| RU2750849C1 (en) | Complex for continuous emission control in real time | |
| RU88155U1 (en) | AUTOMATED INSTALLATION FOR DETERMINING THE CHEMICAL STABILITY OF AUTOMOBILE GASOLINS BY THE SHARE OF ABSORBED OXYGEN | |
| RU2763514C1 (en) | Pipeline corrosion monitoring device |