SE407276B - Sett att fylla ett hegtrycksforvaringskerl samt anordning for utforande av settet - Google Patents

Description

l 'Ur0232lf-3 hällelig reglering av utsläpp av kolmonoxid, kolväten och andra av- gaskomponenter har inspektions- och testprocedurer utvecklats för säkerställande av att motorfordon fyller de krav, som ställts på av- gaserna. Det förutses i själva verket, att i en mycket nära framtid alla automobiler, som tillverkas, måste testas dä de lämnar monte- ringslinjen för säkerställande av att utsläppet av ovannämnda föro- "reningar hâlles inom föreskrivna gränser. Det förväntas även att automobiler, som f.n. är i bruk, kommer att periodiskt inspekte- ras för bestämning~av huruvida de hålles i sådant skick, att de fyller kravet på samma eller en liknande hög standard.

För närvarande känd teknik för gasanalys kräver användandet av ett instrument, med vilket en s.k. kalibreringsgas av en noggrant komponerad komposition mätes för åstadkommande av ett instrument- utslag. I typfallet åstadkommes detta genom att kalibreringsgasen placeras i en cell, genom vilken en strâle av infrarött ljus får passera. Instrumentets utslag som gensvar på närvaron av kalibre- ringsgasen, angivet av absorptionen av infrarödenergi, iakttages och upptecknas. Därefter får den okända gasen passera genom cellen och liknande observationer utföres. Koncentrationen av den okända gasen kan därefter bestämmas genom att man iakttager instrumentets utslag och genom att jämföra med vad som erhölls för kalibrerings- gasen. _ Med ökande behov av sådana och liknande instrument har använ- dandet av kalibreringsgas starkt ökat på senare tid. I typfallet erhåller användaren kalibreringsgasen i 43,6 liters cylindrar, som befinner sig under ett tryck av ungefär 105 â 140 kp/cm2. Vid fram- ställningen av gasblandningarna åstadkommes blandningen genom att gasblandningens komponenter införes i cylindern och försättes under 'högt tryck med bakgrundsgasen, exempelvis kväve. Blandningens kompo- nenter uppför sig på annat sätt vid höga tryck än vad de gör under atmosfäriska betingelser, de blandas icke väl och tenderar att skiktas. Detta torde bero på att de olika molekylernas genomsnitt- liga fria väglängder förkortas i tillräcklig mån vid högre tryck för att de individuella komponenterna icke lätt skall kunna diffun- dera. Blandning under högt tryck är en tidsödande och dyrbar process, 'som innebär långvarig uppvärmning och agitering av cylindern för att en kommersiellt acceptabel produkt skall erhållas. Exempelvis kan blandningstiderna vid utnyttjandet av tidigare känd teknik 7lf02324-3 uppgå till två timmar eller mer i ett typiskt fall.

En nackdel med den ovan beskrivna tidigare kända satsmeto- diken är en följd av svårigheter, som sammanhänger med den noggran- na anpassningen av blandningen i en cylinder med den som fram- ställts vid ett tidigare tillfälle inom de toleransgränser, som industrin kräver. Eftersom mätningen av utsläpp ofta innebär an- vändandet av utrustning innefattande datorer i förbindelse med analysatorn måste justeringar av instrumentet och/eller av de dator- program, som är förbundna med och regleras av instrumentet, utföras varje gång en ny gascylinder skall användas. Detta innebär extra ' tidsförlust och kostnad för användaren och medför risk för fel under gasanalysen. Även om laboratorieteknik för blandning av gaser vid atmosfäre- tryck är kända, har emellertid så vitt känt denna varit begränsad, och önskvärdheten av framställning av gasblandningar i tryckkärl med reglering av blandningen vid låga tryck genom en övervakning av samma blandning av gaser, sedan deras tryck höjts, har icke beaktats.

Enligt en annan känd teknik inväges komponenterna med använd- ning av en balansvåg, på vilken blandningskärlet väges. Även om noggrann blandning av gasblandningar kan åstadkommas på detta sätt är lämpliga balansvågar utomordentligt dyrbara, och det måste mycket omsorgsfullt tillses, att sådana yttre faktorer som föroreningar, vibrationer eller liknande icke medför fel under vägningsprocessen.

En diskussion av tidigare kända metoder för framställning av kalibreringsgaser âterfinnes i "NON-DISPERSIVE INFRA-RED GAS ANALYSIS" av D.W. Hill och T. Powell, Plenum Press, New York, New York, 1968.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda ett sätt och en anordning för âstadkommande av gasblandningar av specifiserade komponentkoncentrationer inom utomordentligt snäva toleransgränser.

Tillblandningen av gasblandningarna skall kunna ske snabbt och effek- tivt. En under framställning varande blandning skall noggrant kunna jämföras med referensstandards, och tillblandningsoperationen skall kunna modifieras, så att man kan erhålla stora volymer av arbets- standardblandningar. Vidare skall en mer fullständig blandning av gaserna kunna åstadkommas än vad som hittills varit kommersiellt möjligt. Stora volymer skall kunna blandas, så att mer ekonomisk massframställning av gasblandningar skall vara möjlig Gaser skall automatiskt och noggrant kunna blandas för anpassning till lv402324-3 prov, som levererats av en kund. Apparaten enligt uppfinningen skall möjliggöra blandningen av gaser för kalibreringsändamål i kundens_förvaringskärl vid användningsstället. Uppfinningen skall härvid tillåta kontinuerligt uttag av gas från förvaringskärlen av kunden under påfyllningsprocessen, varigenom tillförsäkras att kunden oavbrutet kan erhålla kalibreringsgas. Sättet och anordningen enligt uppfinningen skall erbjuda ekonomisk gasblandning för såväl framställaren som användaren. Dessa syften nås med sättet och anord- ningen enligt patentkraven.

Sammanfattningsvis beaktas enligt uppfinningen, att gaser av- viker från sitt ideala uppförande, då trycket i gasblandningen höjes.

Fullständig blandning försvåras, tydligen emedan gasmolekylernas genomsnittliga fria våglängd varierar omvänt med trycket, vilket med- för, att komponenternas molekyler icke blandas med varandra lika fritt vid högt tryck som vid lågt tryck. Sålunda kan gaser, som blandas 'vid högt tryck, skiktas i de cylindrar, i vilka de levereras till den slutlige användaren, och även om mätningen av komponentmängderna i blandningarna utförts med största omsorg, erhåller kunden icke den önskade blandningen från kärlet, om icke blandningsprocessen utföres med största omsorg för att korrekt och noggrann blandning av komponenterna skall erhållas.

Genom uppfinningen möjliggöres i huvudsak omedelbar och fullständig tillblandning av en gasblandning i önskade koncentra- tioner genom att blandningstrycket för gaserna minskas till ett relativt lågt tryck, exempelvis och företrädesvis ett tryck av upp till ungefär två atmosfärer och i allmänhet icke överskridande unge- fär 3,5 kp/cmz .

En gaspump är anordnad för att ge den blandade gasen det på- fyllningstryck, vid vilket blandningen skall förvaras. Strömnings- regleringsorgan reglerar proportionen av de till blandningsstället tillförda gaserna. Regleringsmekanismen för strömningsreglerings- organet innefattar organ för avkänning av proportionerna av de blandade gaserna nedströms pumpen och för reglering av strömnings- regleringsorganet för att fastställa och vidmakthålla tillbland- ningen av en på förhand bestämd blandning.

Regleringsmekanismen för strömningsregleringsorganet kan innefatta ett nollbalanseringsorgan för avkänning av avvikelser för blandningen av gaser nedströms pumpen från en provblandning och för reglering av strömningsregleringsorganet för att fast- 7402324-3 ställa en blandning, som väsentligen motsvarar provet.

Vid utövandet av uppfinningen fastställer avkänningsorganet proportionerna för komponenterna i den blandning, som tillföres blandningskammaren genom avkänning av sammansättningen av ett tidi- gare framställt prov. Organ anordnas för avkänning av en blandning, som redan finnes i ett förvaringskärl, som skall fyllas, för be- stämning av komponqnternaii den blandning, som skall tillföras för- varingskärlet. Provet kan utgöras av en standardreferensblandning.

Avkänningsorganet innefattar ett analysinstrument, som kon- tinuerligt övervakar vad som under högt tryck avges från pumpen, så att det är vad kunden faktiskt erhåller som mätes. Reglerings- organ, som reagerar för ändringar, vilka avkännes av analysinstru- mentet, justerar kontinuerligt proportionerna av blandningens gas- komponenter för âstadkommande av en noggrann anpassning till provet.

Genom olika anslutningar kan en anpassning ske till prov av ett stort antal kalibreringsgaser vid exempelvis en kunds anläggning.

Iordningställandet av apparaten för framställning av en annan typ av gas kan lätt utföras genom att apparaten helt enkelt evakueras och renas så att det tillförsäkras, att den nya gasblandning, som skall framställas, icke förorenas.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar avkännings- organet ett med dubbel stråle arbetande nollbalansanalysinstrument, Referensblandningen tillföres instrumentets ena cell, medan den under tillblandning varande gasen tillföres den andra cellen. När den un- der tillblandning varande gasblandningen är anpassad till referens- provet, är instrumentet i balans, eftersom lika stora energimängder absorberas i de två cellerna. Avvikelser från noll- eller balans- läget ger en utsignal, som kan användas för drivning av en återkopp- lingsanordning, vilken justerar proportionerna av blandningens gaskom- ponenter till noggrann anpassning till referensprovet. Genom olika anslutningar kan anpassning ske till prov av ett stort antal kali- breringsgaser vid exempelvis en kunds anläggning. Apparaten kan lätt iordningställas för framställning av en annan typ av gas genom att den helt enkelt evakueras och renas, så att det tillförsäkras, att den nya gasblandningen icke förorenas.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hänvisning ^til1'bifogade ritningar. r Fig. 1 visar schematiskt en gasblandningsanordning enligt uppfinningen, 7402324-3 fig. 2 visar schematiskt en annan utföringsform av anord- ningen enligt uppfinningen, och fig. 3 visar schematiskt ett med dubbel stråle arbetande in- frarödinstrument, vilket med fördel kan-användas vid utövandet av uppfinningen och som ingår i utföringsformen enligt fig. 2.

Den i fig. 1 ekemplifierade utföringsformen av uppfinningen skall i det följande diskuteras med avseende på tillblandning av två- komponentblandningar-av gas. Den beskrivna anordningen innefattar en tillförselkälla för komponenterna av en gasblandning och består av ett flertal tryckförvaringskärl 10 för olika gaser, exempelvis kolmonoxid, koldioxid, kväveoxid och olika kolväten. Fyra sådana förrâdskärl visas i figuren. I typfallet innefattar gasblandningarna . en av de ovan angivna gaserna, som blandas med en inert gas, exem- pelvis kväve eller kolvätefri luft, så att det önskade förhållandet ernås. Även om uppfinningen beskrives med avseende på binära gas- blandningar, medger uppfinningen framställning av blandningar inne- hållande flera komponenter. I 7 Vid den visade utföringsformen tillföres den inerta bakgrunds- gasen, exempelvis kväve, via ett förrådskärl 11 med flytande kväve.

En förângningsanordning 12 medger avgivning av kvävet i gasform.

Gastillförselorganet innefattar-även lämpligen organ för alternativ tillförsel av luft från atmosfären och innefattar en atmosfärsond' 13, en luftrenare och pump 14. Lämpligen är pumpen kolvätefri. Vid de visade utföringsformerna har pumpen en märkkapacitet av 142 m3/tim. vid ett utgående tryck av ungefär 3,5 kp/cm2.

En väljarventil 15 är anordnad för selektiv avgivning av luft eller kväve till en blandningskammare, såsom beskrives nedan.

Vart och ett av gaskärlen är försett med en tryckminsknings- ventil 16 för minskning av trycket av den valda komponenten till det önskade blandningstrycket, vilket är det tryck, vid vilket de gaser, -som skall blandas, i det närmaste ögonblickligt grundligt blandas utan agitering eller upphettning. Även om blandningstrycket kan vara så högt som 7 kp/cmz är de föredragna blandningstrycken upp till ungefär två atmosfärer och bör i allmänhet icke överskrida ungefär 3 , s kp/cmz . a För val av de komponenter, som skall blandas innefattar gas- avgivningsorganen vidare väljarventiler 17 a-d, som är placerade i grenledningar 18 a-d.

En ledning 19 leder från förbindningsstället för grenled- 7402324-3 ningarna 18 a-d. Ledningen 19 är försedd med justerbara strömningsreg- leringsorgan, som innefattar en strömningsregleringsventil 20, vilken reglerar flödet av de komponenter av gasströmmen, som väljes genom på- verkan av väljarventilerna 17 a-d. Organ för manövrering av ström- ningsregleringsventilen beskrives nedan.

Nedströms strömningsregulatorn eller reglerventilen 20 är grenledningen 19 ansluten till en ledning 21, som går från väljarven- tilen 15 och sålunda från förrådet av kväve eller luft. Nedströms förbindningsstället för ledningarna 19 och 21 blandas de valda kompo- nenterna i en blandningspassage 22, som kan innefatta en kammare 23, vari komponenterna noggrant blandas vid relativt låga tryck. En tryck- mätare 24 är placerad.i den under relativt lågt tryck varande bland- ningszonen och befinner sig såsom framgår av figuren mellan bland- ningskammaren 23 och en gaspump eller kompressor 25.

Kompressorn 25 utgöres av en flerstegspump med positiv undan- trängning för komprimering av den blandade gasen (i typfallet under tryck av storleksordningen 140 kp/cmz). Kompressorns utlopp är an- slutet till en ledning eller påfyllningsledning 26, som leder till ett anslutningsdon, till vilket ett valt förvaringskärl kan anslu- tas. Fyra sådana kärl visas vid 27a - 27d, och vart och ett av dessa är försett med en ventil 28a - 28d. Enligt ett föredraget sätt att utöva uppfinningen är förvaringskärlen 27a - 27d tämligen stora, exempelvis av storleksordningen 1,4 m3 (inre volym). Dessa kärl kan vara placerade vid kundens anläggning, i vilket fall gasen är omedelbart tillgänglig för användning i kundens instrument via ett lämpligt ledningssystem, eller kan de vara placerade vid gasbland- ningsanläggningen, i vilket fall gasen överföres till mindre cylind- rar, som lämpar sig för transport och leverans till kunder. I varje fall har vart och ett av dessa kärl en utloppsledning 29a - 29d, som var och en är försedd med tryckbegränsare och lämpliga regler- ventiler samt kopplingar (icke visade). ' Det är av vikt, att kompressorn 25 är oljefri och att alla delar, som kommer i beröring med gasströmmen, är inerta med avseen- de på kolvätena eller andra beståndsdelar i de gaser, som skall blandas. Olika pumpar med positiv undanträngning på marknaden är lämpade för ändamålet. Förutom de ovan diskuterade kriteria måste 7 vid valet av en enhet lâgtrycksblandningszonen helt isoleras från högtryckskällan, så att mottryckseffekter icke påverkar det tryck, vid vilket blandningen sker. vuozzzu-3' Uppfinningen innefattar organ för avkänning och analys av gasblandningen på pumpens högtryckssida. Även om andra analysorgan kan användas, utnyttjas vid den föredragna utföringsformen en kon- ventionell, icke dispersiv infrarödanalysanordning av känd konstruk- tion. Instrumentet har hänvisningsbeteckningen 30. Det innefattar ett flertal celler, en för var och en av de gaser, som avses blandas. g Instrumentet 30 är anslutet till nedströmshögtryckssidan av kompressorn via en ledning,31, som leder till en väljarventil 32.

En tryckregulator 33 sänkgr trycket till ett tryck, som är ungefär detsamma som det tryck, vid vilket blandningen tillblandas. En ström- ningsmätare med därmed sammanbyggd ventil 34 är placerad nedströms tryckregulatorn för reglering av flödet.

Väljarventilen 32 är i typfallet en manuellt manövrerbar ven- til med fyra öppningar och tre ställningar, varvid den gemensamma öppningen är i förbindelse med tryckregulatorn 33. En av ventilens 32 öppningar är i förbindelse med ledningen 26 via en ledning 31.

Ett prov 35 anslutes till en annan ingångsöppning till väljarven- tilen och möjliggör tillförsel av ett känt gasprov via en annan väljarventil 36, vars ingångsöppningar är anslutna till olika kali- brerade provblandningar. En ledning 35a leder till en annan öppning hos väljarventilen 32 för tillförsel av kväve eller luft för urspol- ning och nollställning av instrumentet.

Vidare finnes i pâfyllningsledningen nedströms anslutningen till ledningen 31 en 1800 ventil 38 med tre öppningar. Ventilen 38 kan omställas från ett frânläge, i vilket flödet genom ledningen 26 är blockerat, till en ställning, i vilken flödet genom ledningen tillåtes, eller till en avluftningsställning, i vilken flödet från pumpen avluftas till atmosfären via avluftningsledningen 39. En tryckregulator 39a är placerad i avluftningsledningen och är ställbar, så att vid startproceduren pumptrycket kan begränsas till trycket i det kärl 27 a-d, som skall fyllas. _ Förutom möjligheten att tillföra instrumentet kalibrerings- gaser via ledningarna 35 och 35a kan ett prov tagas flirekt från ett valt, delvis fyllt förvaringskärl 27 a-d eller från kundens del- vis fyllda cylinder. 3 I ledningen 26 finnes vidare ytterligare en avluftningsledning 40, som är försedd med en tryckavlastningsventil 41. Denna är så inställd, att den öppnas vid ett lämpligt, på förhand bestämt övre gränstryck, exempelvis 175 kp/cm2. _ 7402324-3 En ledning 42 är ansluten till ledningen 26 nedströms ven- tilen 38. Ledningen 42 är försedd med en manuellt manövrerbar 900 kulventil 43, en tryçkmätare 44 och en 1800 väljarventil 45 för att selektivt rikta gasen till en ledning 46 eller för att avlufta led- ningen via en ledning 47. Såsom ovan angivits är avluftningsledningen 39fförsedd med en ställbar mottrycksregulatorventil 39a. Ledningen, 46šleder till påfyllningsledningen 26 på uppströmssidan av ventilen 38 och erbjuder en strömningsväg tillbaka till analysinstrumentet,É när ventilen 38 är sluten. I En ledning 48 förbinder ledningen 26 med en vakuumpump 49 för begagnande, då man önskar rena systemet från en viss gas, som tidigare inblandats.

Såsom ovan angivits innefattar organet för analys av gasen, organet 30 i figurerna, vid en typisk installation lämpligen ett flertal icke dispersiva infrarödanalysatorer, var och en av vilka* är försedd med provcell för mätning och jämförelse av koncentra- tionen av en av komponenterna i en gas, som skall inblandas. Fyra sådana analysatorer visas i den visade utföringsformen. De är in- ställda-för mätning av koncentrationen av varsin av de fyra gas- komponenterna i förrâdskärlen 10.

De individuella analysatorerna anslutes selektivt till.reg- lermekanismen 50 medelst lämpliga omställningsorgan, som visas' schematiskt vid 51a - 51d. Reglermekanismen 50 bildar del av en servomekanismanordning, som även innefattar inställningsanordningen 52 och en balanseringsmotor 53, som reglerar de relativa koncentra- tionerna av de komponenter, som inblandas och i enlighet med fluk- tuationer, som avkännes av analysatorn, så att en noggrann anpass- ning till den på förhand bestämda blandningen vidmakthålles.

En lämplig pappersuppteckningsanordning 54, som kan anslutas till analysatorerna medelst omkopplare 55a ~ 55d, kan även anordnas.

Anordningen kan användas enligt två olika operationsmoder.

Då anpassning skall ske till en blandning, som redan finnes i ett förvaringskärl, som skall fyllas, exempelvis ett av kärlen 27a - 27d, anslutes lämpligen det valda förvaringskärlet till påfyllningsled- ningen 26 med alla ventilerna slutna. Ventilen 28 a-d för det valda förvaringskärlet öppnas liksom 90°-ventilen 43, varefter kärltrycket avläses på mätaren 44. 180°-ventilen 45 vrides till den ställning, i vilken en del av den ursprungliga gasen i förvarings- kärlet avluftas genom ledningen 47 och avluftningsledningen 39, så 740232473 att ledningarna rensas. ventilen 45 vrides därefter till den mot- satta ställningen, så att gasen från kärlen strömmar genom ledningen 26, ledningen 42, ledningen 46, väljarventilen 32, tryckbegränsaren 33 och strömningsregulatorn 34. Gasen strömmar genom analysatorn, och instrumentets utslag noteras. ventilen 43 slutes därefter. 180°-ventilen 38 vrides därnäst till den ställning, i vilken kompressorns utlopp avluftas genom mottrycksregulatorn 39a. Kom- pressorn startas därefter, och mottrycksregulatorn justeras så, att samma tryck som i förvaringskärlet erhålles. Ventilen 38 vrides därefter till den ställning, i vilken blandningen pumpas in i förva- ringskärlet, varvid även kärlventilen 28b är öppenä Medan kärlet fyl- les övervakas kompressorns utlopp kontinuerligt på analysatorn 30, och kontrollern 50 justerar ventilen 20 så, att blandningen alltid hålles vid precis den koncentration, som ursprungligen förelåg i kärlet.

Enligt den andra operationsmoden tillföres ett kalibrerat prov instrumentet via väljarventilen 36, provledningen 35 och väljar- ventilen 32. Instrumentets utslag iakttages och kontrollern inställes därefter så, att den önskade koncentrationen avges. Provcellen spo- las därefter, och blandningsapparaten iordningställes för påfyll- ning av ett förvaringskärl såsom tidigare beskrivits. Väljarventilen 32 inställes i den ställning, i vilken ledningen 26 är i förbindelse med analysatorn, så att den gas, som avges av kompressorn, över- vakas kontinuerligt. ' Enligt den i fig. 2 och 3 visade utföringsformen av upp- finningen består analysatorn 30 av ett flertal individuella instru- ment med dubbel strâle. Varje instrument är sensiterat för att mäta en av de gaser, som skall blandas. En form av med dubbel strâle arbetande analysinstrument, som är lämpat för användning enligt uppfinningen, visas i fig. 3. Vid denna utföringsform är instrumentet försett med en enda infrarödkälla 30a. Infrarödenergi från källan 30a går genom cellerna 30b och 30c medelst speglar 30d. En roterande hâlskiva 30e ändrar periodiskt den energi, som träffar detektorn 30f. Enligt uppfinningen avges ett prov eller referensgas till cellen 30b genom ledningar, som beskrives nedan. Cellen 300 är an- sluten till pumpens nedströms-högtryckssida, så att den mottager den gas, som blandats i blandningszonen 23, sedan gasen passerat pumpen 25. Den genom cellerna 30b och 30c passerande infrarödstrâl- ningen absorberas av gasmolekylerna i cellerna. När absorptions- karakteristikorna i varje cell är inbördes identiskt lika, dvs. 7402324-3 11 när den gas, som är föremål för blandning, är exakt anpassad till "prov- eller referensgasen, föreligger ingen utsignal. Då emellertid den under blandning varande gasen avviker från referensprovet, er- hålles en utläsning, som driver servomekanismkretsarna så, att pro- portionerna av gaskomponenterna i blandningen ändras, till dess gaserna i de båda cellerna är anpassade. Hög känslighet för avvikel- ser i den gas, som är föremål för blandning, från referensblandningen, kan ernâs medelst systemet, eftersom obetydliga avvikelser från ett nollbalans- eller nolltillstånd lättareïpåvisas än vad som är _ fallet, när ett sådant ins_rument får arbeta så, att det ger ett positivt utslag, och kan användas för att driva servomekanismen.

Uppfinningen är icke begränsad till användandet av infrarödanalysa- torer, eftersom även andra analysinstrument, som kan mäta koncentra- tionerna hos en referensgas och en gas, som är föremål för blandning, och som kan arbeta enligt nollbalansprincipen, är kända och kan an- vändas.

I fig. 2 och 3 har detaljer, som har samma funktion och kon- struktion som deras motsvarigheter i fig. 1, samma hänvisningsbe- teckningar som i denna figur. Beskrivningen av dessa detaljer skall här icke upprepas vid beskrivningen av fig. 2 och 3 utom i den mån så erfordras för förklaring av detaljer, som till konstruktion och funktion icke är identiskt lika motsvarigheterna i fig. 1. 7 Cellen 30c i varje analysator 30 är ansluten till nedströms- högtryckssidan av kompressorn via en ledning 310, som leder till ventilen 320. En tryckregulator 330 sänker trycket till ett tryck, som är ungefär detsamma som det tryck, vid vilket blandningen till- blandas. En strömningsmätare 340 med däri ingående ventil är pla- cerad nedströms tryckregulatorn för reglering av flödet till det önskade värdet.

Såsom för ventilen 32 vid den i fig. 1 visade utföringsformen är väljarventilen 320 i typfallet en manuellt manövrerbar ventil med en gemensam öppning i förbindelse med tryckregulatorn 33. En öpp- ning hos ventilen 320 är i förbindelse med ledningen 26 via en led- ning 310. I Provledningen 350 är förbunden med en ingångsöppning till en väljarventil 60 och tillåter tillförsel av en känd prov- eller referensgas, exempelvis en NBS-standardreferensblandning, via led- ningen 350 från väljarventilen 36, vars ingångsöppningar är anslutna till referensblandningarna. Vidare går en ledning 61 från ledningen p vuozzzn-3 .12 0 26 till väljarventilen 60, så att ett prov från kundens tank kan tillföras cellen 30b. Nedströms väljarventilen 60 finnes en tryck- regulator 62 för att hålla trycket i cellen 30b vid samma nivå som i 35a, samt en strömningskontroller 63. En ventil 64 är anordnad för att hålla referensgasen i en viss cell 30b, om så önskas. En ledning 35a går till en annan öppning hos väljarventilerna 320 och 60 för tillförsel av kväve eller luft för spolning och nollställning av ” instrumentet. _ Det sätt, på vilket apparaten enligt fig. 2 och 3 användes vid utövandet av uppfinningen, är likartat.det användningssätt, _ som beskrivits med avseende på fig. 1. Vid-denna utföringsform riktas, sedan ledningarna :enats på det ovan beskrivna sättet, den blandning, som skall anpassas, från kundens förvaringskärl eller från ett förråd av standardgas genom väljarventilen 60, tryckbegränsaren 62, och strömningsregulatorn 63 samt in i analysatorn. Ventilerna 64 och 60 stänges, och instrumentets utslag noteras; Då ventilen-43 stängts vrides därnäst 1800-ventilen 38 till den ställning, i vilken kompressorns utlopp avluftas genom mottrycks- regulatorn 39a. Kompressorn startas därefter, och mottrycksregulatorn 'justeras så, att samma tryck som trycket i förvaringskärlet erhålles. ventilen 38 vrides därnäst till den ställning, i vilken blandningen inpumpas i förvaringskärlet, varvid även kärlventilen 28b är öppen.

Medan kärlet fylles, övervakas kontinuerligt kompressorns utgång med analysatorn 30 via väljarventilen 320. Absorptionskarakteristi- korna för gaserna i cellerna 30b och 30c jämföres, och kontrollern 50 justerar ventilen 20 så, att blandningen alltid hålles vid nog- grant den ursprungliga koncentrationen i kärlet.

. Enligt den andra arbetsmoden tillföres cellen 30b ett kali- brerat prov via väljarventilen 36, provledningen 350 och väljarven- tilen 60. Kontrollern justeras så, att gaserna avges i approximativ koncentration. Väljarventilen 320 ställes i den ställning, i vilken ledningen 26 är i förbindelse med analysatorn, så att den av kom- pressorn avgivna gasen kontinuerligt övervakas. Medan pumpen arbetar, strömmar den gas, som är föremål för blandning, genom cellen 30c.

Såsom ovan angivits ger skillnader i absorptionskarakteristikorna för referensprovblandningen och den blandning, som håller på att fram- ställas, upphov till en utsignal till reglermekanismen 50, vilken användes för omställning av ventilen 20, så att blandningen exakt anpassas till referensgasen. 7l|0232lv3 13 Eftersom blandningen sker vid ett tryck, vid vilket det icke finns någon tendens för komponenterna att skiktas, tillblandas blandningen noggrant och väsentligen ögonblickligt. Hela blandnings- apparatenärnwcket kompakt, och kunden tillförsäkras en gaskoncentra- tion, som i det närmaste exakt motsvarar den koncentration, som tidigare använts. Tidsödande agitering och upphettning erfordras icke. Eftersom blandningen i högtryckskärlen kontinuerligt mätes, erbjuder den reglerparamenern för lågtrycksblandning.

Uppfinningen kan ufiövas på enkelt och tillförlitligt sätt, och anordningen enligt upnfinningen kan medelst lastbil eller trailer köras till kunden och till den plats, där kundens förvarings- kärl finnes. Blandningsapparaten anslutes till förvaringskärlet, blandningen i kärlet analyseras, en anpassning sker till denna, och påfyllningen sker under kontinuerlig övervakning. På detta sätt tillförsäkras kunden kontinuerlig tillförsel av en gasblande ning av konstant koncentration och kan även fortsätta att avtappa gas för användning under blandningsoperationen.

Claims (9)

7402324-3 f, n J ' I PATENTKRAV

1. g Sätt att fylla ett högtrycksförvaringskärl (27 a-d) med en noggrant tillblandad blandning av gaser av en på förhand bestämd komposition på basis av kompositionen av ett referensprov från förvaringskärlet eller alternativt från ett tidigare kalibrerat referensprov, varvid pàfyllningstrycket är ett tryck, vid vilketf blandningens gaskomponenter icke fritt blandas med varandra, k ä nfn e t e c kzn a ti av att kompositionen av provet mätes, att komponenterna av blandningen separatÉtillföres en lágtrycks- blandningszon (23), där trycket hålles vid en nivå, vid vilken komponenterna av blandningen fritt blandas med varandra, att låg- trycksblandningen komprimeras till påfyllningstrycket, samt att tillförseln till lågtrycksblandningszonen justeras i enlighet med avvikelser i den faktiska sammansättningen av den komprimerade blandningen från den på förhand bestämda sammansättningen på sådant sätt, att tillpassning av sammansättningen av den kompri- merade blandningen erhålles till den på förhand bestämda kompo- sitionen.

2. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att provet tages från förvaringskärlet (27 a-d).

3. Sätt enligt patentkravet 1, ck ä n n e t e c k n a t av att ett prov utnyttjas, vars sammansättning är identiskt lik den på förhand bestämda sammansättningen.

4. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e- t e c k n a t av att sammansättningen av provet analyseras medelst en cell (30 b) i en gasblandningsanalysanordning (30), samt att 'sammansättningen av den komprimerade blandningen analyseras medelst en andra cell (30 c) i analysanordningen.

5. Anordning för att enligt sättet enligt patentkravet 1 fylla högtrycksförvaringskärl (27 a-d) med en noggrant tillblandad blandning av gaser med en på förhand bestämd sammansättning på basis av sammansättningen av ett referensprov, varvid påfyllnings- trycket är ett tryck, vid vilket de gaskomponenter, som skall blandas, icke fritt blandas med varandra, k ä n n e t e c k n a d av gasavgivningsorgan för tillförsel av gaskomponenterna av bland- ningen och innefattande strömningsregleringsventilorgan (20) för reglering av strömningen av åtminstone den ena av komponenterna i förhållande till den andra, en blandningsledning (22) för till- blandning av blandningen av gaser, organ (16) för begränsning av ' trycket i blandningsledningen till en nivå, vid vilken komponen- 740232lv3 IR terna i blandningen blandas i huvudsak ögonblickligt, en högtrycks- gaskompressor (25) med ett inlopp, som är anslutet till blandnings- ledningen för att försätta de blandade gaserna under påfyllnings- trycket, en påfyllningsledning (26), som är förbunden med utloppet från kompressorn för avgivning av gas under tryck till ett för- varingskärl (27 a-d), som skall påfyllas, en gasblandningsanalys- anordning (30) samt ventilorgan (32) för alternativ anslutning av analysanordningen till förvaringskärlet eller det tidigare kalibrerade referensprovet, varigenom ett referensprov kan analy- seras, varjämte sistnämnda ventilorgan är anordnat att kontinuerligt övervaka den blandning under tryck, som avges av kompressorn, vari- genom strömningsregleringsventilorganen kan omställas på sådant sätt, att anpassning av sammansättningen av den komprimerade bland- ningen till sammansättningen av referensprovet sker.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att kompressorn (25) utgöres av en flerstegspump med positiv undanträngning.

7. Anordning enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k- n a d av reglerorgan (50, 51 a-d, 52, 53), som inbördes förbinder analysanordningen (30) och strömningsregleringsventilorganet (20) och som ger utslag för variationer i den komprimerade blandningen för justering av flödet av åtminstone den ena av komponenterna i förhållande till de övriga på sådant sätt, att en anpassning av sammansättningen av den komprimerade blandningen erhålles till den på förhand bestämda blandningen.

8. Anordning enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k- n a d av att gasblandningsanalysanordningen(30) innefattar en första analysator (30 b) för analys av ett prov av den gas, som skall an- passas,samt en andra analysator (30 c) i förbindelse med påfyll- ningsledningen (26) för analys av den komprimerade gasen medan den avges till påfyllningsledningen, varjämte reglerorgan (50, 51 a-d, 52, 53) är anordnade för att som gensvar på avvikelser i samman- sättningen av den komprimerade gasen från provet påverka ström- ningsregleringsventilorganet (20) på sådant sätt, att en anpass- ning till provet erhålles för sammansättningen av den gas, som avges till påfyllningsledningen. t

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av ventilorgan (320) för selektiv förbindning av påfyllningsled- ningen (26) med den första analysatorn (30 b), varigenom ett gasprov i ett förvaringskärl kan avges till den första analysatorn för begagnande såsom referensprov. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: US 1 912 044 (48-180), 2 787 281 (137-93), 3 451V4O2 (137-3)