RU2690870C1 - Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture - Google Patents
Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690870C1 RU2690870C1 RU2018127793A RU2018127793A RU2690870C1 RU 2690870 C1 RU2690870 C1 RU 2690870C1 RU 2018127793 A RU2018127793 A RU 2018127793A RU 2018127793 A RU2018127793 A RU 2018127793A RU 2690870 C1 RU2690870 C1 RU 2690870C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- nitrogen
- pressure
- stabilizer
- discharge chamber
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 8
- PWKWDCOTNGQLID-UHFFFAOYSA-N [N].[Ar] Chemical compound [N].[Ar] PWKWDCOTNGQLID-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/67—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence using electric arcs or discharges
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для определения концентрации азота в азотно-аргоновой смеси.The present invention relates to the field of analytical instrumentation and is intended to determine the concentration of nitrogen in the nitrogen-argon mixture.
Известно изобретение «Спектральный способ оперативного определения малых концентраций азота и кислорода в газовых смесях с гелием и устройство его осуществления» (Патент на изобретение RU №2232982 МПК G01N 27/62, G01N 21/62 опубликовано 20.07.2004). Техническим результатом является обеспечение одновременного измерения малых концентраций азота (20…500 ррm) и кислорода (5…50 ррm) в газовых смесях с гелием 0,2…2,0 атм.Known invention "Spectral method for the rapid determination of low concentrations of nitrogen and oxygen in gas mixtures with helium and the device for its implementation" (patent for invention RU №2232982 IPC G01N 27/62, G01N 21/62 published 20.07.2004). The technical result is the provision of simultaneous measurement of low concentrations of nitrogen (20 ... 500 ppm) and oxygen (5 ... 50 ppm) in gas mixtures with helium of 0.2 ... 2.0 atm.
Недостатком этого способа определения малых концентраций азота и кислорода в газовых смесях с гелием является то, что концентрации азота и кислорода вычисляют по формулам, в которые входят коэффициенты, определяемые по калибровочным кривым для данного давления. Определение данных коэффициентов является сложной задачей, об этом говорят их экспериментальные данные, которые имеют большой разброс по погрешностям, так же газовая камера не термостабилизирует поток анализируемого газа, что дает дополнительную погрешность измерения концентрации азота и кислорода в зависимости от температуры окружающей среды.The disadvantage of this method of determining low concentrations of nitrogen and oxygen in gas mixtures with helium is that the concentrations of nitrogen and oxygen are calculated by the formulas, which include the coefficients determined by the calibration curves for a given pressure. Determination of these coefficients is a difficult task, their experimental data, which have a large variation in errors, indicate that the gas chamber does not thermally stabilize the flow of the analyzed gas, which gives an additional error in measuring the concentration of nitrogen and oxygen depending on the ambient temperature.
Известна полезная модель «Датчик для измерения концентрации азота в аргоне» (Патент на полезную модель RU №57010 МПК G01N 21/67 опубликовано 27.09.2006), в которой для измерения концентрации азота в аргоне используется разряд в термостатируемом потоке анализируемого газа при атмосферном давлении с применением внешнего источника возбуждения высоковольтными импульсами напряжения. Датчик обеспечивает измерение концентрации азота в аргоне в диапазоне от 2⋅10-4 до 1⋅10-2% (2…1000 ррm).The useful model “Sensor for measuring nitrogen concentration in argon” is known (Utility Model Patent RU No. 57010 IPC G01N 21/67 published September 27, 2006), in which a discharge in a thermostatically controlled flow of the analyzed gas at atmospheric pressure with using an external excitation source with high voltage voltage pulses. The sensor provides a measurement of nitrogen concentration in argon in the range from 2⋅10 -4 to 1⋅10 -2 % (2 ... 1000 ppm).
Этот датчик используется в серийно выпускаемом газоанализаторе СВЕТ. Газовая схема датчика газоанализатора (Фиг. 1) состоит из: штуцера ВХОД ГАЗА, стабилизатора давления газа «после себя» 1, постоянного пневмосопротивления 2, переходного тройника 3, который делит схему на две части, одна часть состоит из стабилизатора давления «до себя» 4, штуцера БАЙПАС; другая часть состоит из постоянного пневмосопротивления 5, разрядной камеры 6, постоянного пневмосопротивления 7, индикатора расхода 8, штуцера ВЫХОД ГАЗА.This sensor is used in the commercially available LIGHT gas analyzer. The gas diagram of the gas analyzer sensor (Fig. 1) consists of: a GAS INPUT choke, a “after itself” gas pressure stabilizer 1, a constant pneumatic resistance 2, a
При выпуске из производства каждый газоанализатор юстируется в соответствии с методикой, приведенной в руководстве по эксплуатации. В ходе юстировки с помощью стабилизатора «до себя» устанавливаются условия разряда в разрядной камере - давление и расход анализируемого газа.When releasing from production, each gas analyzer is adjusted according to the procedure given in the instruction manual. In the course of adjustment, the conditions for discharge in the discharge chamber — the pressure and flow rate of the gas being analyzed — are established by means of a stabilizer “to itself”.
Недостатком газовой схемы датчика газоанализатора СВЕТ, является то, что при эксплуатации могут изменяться условия установленные юстировкой при выпуске из производства - давление и расход в разрядной камере. Это происходит при изменении расхода газа через байпасную линию на штуцере БАЙПАС: в случаях для быстрого подвода анализируемого газа увеличивают расход через штуцер БАЙПАС, при этом давление и расход в разрядной камере уменьшается, а при экономии анализируемого газа уменьшают расход газа через штуцер БАЙПАС при этом давление и расход в разрядной камере увеличивается, что нарушает юстировку газоанализатора, а для работы на этих давлениях и расходе в разрядной камере требуется проведения новой дополнительной юстировки.The disadvantage of the gas circuit of the LIGHT gas analyzer sensor is that during operation, the conditions set by the adjustment when releasing from production can change - pressure and flow in the discharge chamber. This happens when gas flow changes through the bypass line at the BYPASS connection: in cases for fast supply of the gas to be analyzed, the flow rate through the BYPASS port increases, while the pressure and flow rate in the discharge chamber decreases, and when the analyte gas is saved, the gas flow rate bypasses and the flow rate in the discharge chamber increases, which violates the alignment of the gas analyzer, and to operate at these pressures and flow rates in the discharge chamber, a new additional adjustment is required.
Техническим результатом изобретения является сохранение установленных условий при юстировке давления и расхода в разрядной камере при изменении расхода через штуцер БАЙПАС при выпуске из производства.The technical result of the invention is the preservation of the established conditions when adjusting the pressure and flow rate in the discharge chamber when changing the flow rate through the BYPASS fitting when released from production.
Поставленная цель достигается тем, что в газовую схему датчика газоанализатора СВЕТ вместо стабилизатора давления «до себя» введен стабилизатор перепада давления, который поддерживает постоянным перепад давления между выходными штуцерами ОП и ВЫХ при изменении давления на штуцере ВХ и подключенных к участку газовой схемы, где находится разрядная камера и последовательно с ней соединенное пневмосопротивление, что позволяет сохранять условия, установленные юстировкой при выпуске из производства.This goal is achieved by the fact that a pressure differential pressure stabilizer is introduced into the gas circuit of the LIGHT gas analyzer sensor instead of the pressure stabilizer “to itself”, which maintains a constant pressure drop between the outlet ports OP and OUT when the pressure changes at the VH nozzle and connected to the gas circuit where the discharge chamber and, in series with it, the combined pneumatic resistance, which makes it possible to preserve the conditions established by the adjustment upon release from production.
Схема газоанализатора приведена на Фиг. 2 и состоит из: штуцера ВХОД ГАЗА, стабилизатора давления «после себя» 1, переходного тройника 3, постоянного пневмосопротивления 2, дросселя 9, штуцера БАЙПАС, стабилизатора перепада давления 10, разрядной камеры 6, постоянного пневмосопротивления 7, индикатора расхода 8, штуцера ВЫХОД ГАЗА, блока измерений 11.The gas analyzer circuit is shown in FIG. 2 and consists of: fitting GAS INPUT, pressure regulator “after itself” 1,
Газоанализатор работает следующим образом. Анализируемый газ через штуцер ВХОД ГАЗА поступает на штуцер «Вх» стабилизатора давления «после себя» и на штуцере «Вых» этого стабилизатора появляется установленное давление, далее газ поступает на переходной тройник, который делит анализируемый газ на две части, одна часть поступает на постоянное пневмосопротивление, переменное пневмосопротивление и штуцер БАЙПАС, другая часть поступает на штуцер «Вх» стабилизатора перепада давления и на штуцеры «Оп» и «Вых» подключенных к участку, где находятся разрядная камера и последовательно с ней соединенное пневмосопротивление, устанавливается заданный перепад давления. При постоянном перепаде давления, давление и расход газа в разрядной камере будут стабильны и используемый разряд от источника возбуждения высоковольтными импульсами напряжения, который находится в блоке измерения при измерении концентрации азота тоже будет стабильным и будет стабильна люминисценция азота. Далее газ поступает на индикатор расхода газа и на штуцер ВЫХОД ГАЗА. При изменении расхода газа через штуцер БАЙПАС с помощью переменного пневмосопротивления на штуцере «Вых» стабилизатора давления «после себя» давление может измениться, но это изменение не будет влиять на установленный перепад давленния стабилизатора перепада давления, значит во время эксплуатации сохраняются условия, установленные при юстировке при выпуске газоанализатора из производства.The gas analyzer operates as follows. The analyzed gas through the GAS INPUT port is fed to the “Vx” fitting of the pressure stabilizer “after itself” and the stabilizer pressure appears on the “Out” fitting of this stabilizer, then the gas flows to the transition tee, which divides the analyzed gas into two parts, one part goes to the constant pneumatic resistance, variable pneumatic resistance and BYPASS fitting, the other part goes to fitting “B” of the differential pressure stabilizer and to fittings “Op” and “Out” connected to the section where the discharge chamber is located and in series It connected pnevmosoprotivlenie, set a predetermined pressure drop. With a constant pressure drop, the pressure and gas flow rate in the discharge chamber will be stable and the discharge used from the excitation source by high voltage voltage pulses, which is located in the measurement unit when measuring the concentration of nitrogen, will also be stable and the luminescence of nitrogen will be stable. Next, the gas enters the gas flow indicator and the fitting GAS OUT. When changing the gas flow rate through the BYPASS connection with the help of variable pneumatic resistance at the outlet “Out” of the pressure stabilizer “after itself”, the pressure may change, but this change will not affect the set pressure drop of the pressure drop stabilizer, which means that during operation the conditions set during adjustment at release of a gas analyzer from production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018127793A RU2690870C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018127793A RU2690870C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2690870C1 true RU2690870C1 (en) | 2019-06-06 |
Family
ID=67037863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018127793A RU2690870C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2690870C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU800860A1 (en) * | 1979-04-11 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я Р-6900 | Electrohemical gasanalyzer |
| SU1308863A1 (en) * | 1985-12-27 | 1987-05-07 | Предприятие П/Я Р-6900 | Gas analyzing system |
| RU57010U1 (en) * | 2006-04-13 | 2006-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АНГАРСКОЕ-ОКБА" | SENSOR FOR MEASURING NITROGEN CONCENTRATION IN ARGON |
| RU149562U1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | ANALYZER OF COMBUSTION GAS COMBUSTION HEAT |
-
2018
- 2018-07-27 RU RU2018127793A patent/RU2690870C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU800860A1 (en) * | 1979-04-11 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я Р-6900 | Electrohemical gasanalyzer |
| SU1308863A1 (en) * | 1985-12-27 | 1987-05-07 | Предприятие П/Я Р-6900 | Gas analyzing system |
| RU57010U1 (en) * | 2006-04-13 | 2006-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АНГАРСКОЕ-ОКБА" | SENSOR FOR MEASURING NITROGEN CONCENTRATION IN ARGON |
| RU149562U1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | ANALYZER OF COMBUSTION GAS COMBUSTION HEAT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7574307B2 (en) | Engine exhaust emissions measurement correction | |
| EP3480593B1 (en) | Method and system for calibrating a gas analysis apparatus | |
| US7201071B2 (en) | Wide range continuous diluter | |
| US7389703B2 (en) | Sampler for engine exhaust dilution | |
| CN101181977B (en) | Ozone standard gas generating apparatus | |
| CN108226387B (en) | Vehicle-mounted exhaust gas analysis system, inspection method thereof, storage medium, and inspection system | |
| KR20030021998A (en) | Method for measuring fluid component concentrations and apparatus therefor | |
| US7565846B2 (en) | Particulate sampler and dilution gas flow device arrangement for an exhaust sampling system | |
| KR20180076265A (en) | Apparatus for generating diluent gas and system for verifying gas sensor | |
| RU2690870C1 (en) | Nitrogen gas analyzer in nitrogen-argon mixture | |
| US9791350B2 (en) | Exhaust gas analyzer verification system | |
| CN214252216U (en) | Pump suction type gas detector calibrating device | |
| CN112964834A (en) | Calibration method of dynamic calibrator for fixed pollution source | |
| US4056967A (en) | Pneumatic system for a gas sensor | |
| JP3805671B2 (en) | Method for analyzing oxygen concentration in gas and oxygen concentration analyzer | |
| US8650973B2 (en) | Diluter for measuring engine exhaust emissions | |
| RU2664810C1 (en) | Regulator of gas humidity | |
| JP5238094B1 (en) | Gas component concentration calculation method and apparatus | |
| RU2468363C1 (en) | Flow chromatograph | |
| CA2811520A1 (en) | Testing of flow meters | |
| Reich et al. | Testing a Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy Oxygen Analyzer | |
| UA120492C2 (en) | METHOD OF DIFFERENTIAL MEASUREMENT OF EXHAUST SAMPLE CONSUMPTION OF ENGINE GASES IN PARTICULAR FLOW SYSTEMS DETERMINATION OF EMISSIONS | |
| UA135786U (en) | METHOD OF DIFFERENTIAL MEASUREMENT OF EXHAUST SAMPLE CONSUMPTION OF VEHICLE ENGINES OF VEHICLES IN PARTICULAR FLOW SYSTEMS DETERMINATIONS | |
| Rodeau et al. | An O2-CO2 mixing system for studies on water-breathing animals | |
| LAFAYETTE | Tracer Gas Protocol |