SU1068789A1 - Газоаналитическа система - Google Patents

Abstract

ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержаща  параллельные ветви, каж- . да  из которых состоит из последовательно соединенных электрообогреваемых пробоотборника, линии транспортировани  и устройства первичной пробоподготовки , включающего холодильник , устройство вторичной пробоподготовки соединенное с выходами всех параллельных ветвей, а выходом с одним из входов блока стабилизации давлени  и расхода, К другому входу которого подключен блок калибровки , газоанализаторы, соединенные с выходом блока стабилизации через аналоговый преобразователь давлени , термодатчики, микропроцессор, аналоговые входы которого соединены с информативными выходами газоанализаторов , а цифровые выходы - с соответствующими входами блока согласовани , и блок подготовки воздуха, подключенный пневмолини ми к пробоотборникам , устройствам первичной пробоподготовки и устройству вторичной пробоподготовки, о т л ичающа с   тем, что, с целью повьниени  точности и надежности, она снабжена многоканальным измерительным преобразователем температуры, входы которого подключены ко всем (Л термодатчикам системы, а его выходы и выход аналогового преобразовател  с давлени  соеди .ены с соответствующими аналоговыми входами микропроцес§ сора и электроклапаном, установленным в устройстве первичной пробоподготовки на линии подачи воздуха дл  .Обдувки холодильника,при этом соответствующие выходы блока согласоваз: ни  соединены с управл ющими входами электронагревателей и электроклапа00 нов всех параллельных ветвей. 00 со

Description

Изобретение относитс  к газовому анализу, а именно к автоматическим системам дл  непрерывного измерени  объемной концентрации, составл ющих многокомпонентного газового потока, iнапример, дл  определени  объемной концентрации окиси углерода, двуокиси углерода и водорода в колошниковом газе термокондуктометрическим и оптикоакустическим газоанализаторами , и может быть использовано в автоматизированных системах управлени  технологическими процессами на предпри ти х черной метаЛзЛургии.

Известна автоматическа  газоаналитическа  система, содержаща  пробоотборник , соединенный с блоком газовой очистки, вход которого.через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управлени , св зан с поверочными баллонами, газоанализаторы , входы которых соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к аналоговым устройствам обработки информации и внесени  коррекции , а пробоотборник, лини  транспортировани , блок газовой очистки снабжены термодатчиками, электронагревател ми и контактными регул торами температуры С13.

Недостатком этой системы  вл етс  низка  точность анализа из-за наличи  большого ;соличества аналоговых устройств обработки сигналов. Кррме того, применение стандартных контактных регул торов дл  стабилизации температуры пробоотборников, линии транспортировани , блока газовой очистки снижает надежность системы.

Известен также прибор дл  объемного газового анализа, содержащий газоанализаторы, датчики температуры давлени , электронный регул тор плотности газового потока с входами дл  выдаваемой датчиками измер емой величины температуры и давлени  и выходами дл  регулировани  подвода и отвода к перекрываемой полости газообразной среды :2.

Недостатком устройства  вл етс  то, что при анализе многокомпонентного потока газоанализаторами, основанными на различных принципах, изменение плотности, соответствуквдее изменению температуры и давлени , оказывает различное на них вли ние, что сказываетс  на точности газового анализа.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  газоаналитическа  система, содержаща  параллельные ветви, кажда  из которых , состоит из последовательно соединенных электрообогреваемых пробоотборника , линии транспортировани  и устройстваПервичной пробоподготовки , включающего холодильник, yqTpoflство вторичной пробойодготовки, соединенное -; выходами всех параллельных ветвей, а- выходом с одним из входов блока стабилизации давлени  . и расхода, к другому входу которого

подключен блок калибровки, газоанализаторы , соединенные с выходом блока стабилизации через аналоговый преобразователь давлени;., термодатчики , микропроцессор, аналоговые вхот

10 (ды которого соединены с информативными выходами газоанализаторов, а цифровые выходы с соответотвуквдими входами блока согласовани , и блок подачи воздуха, подключенный пнев5 молини ми к пробоотборникам, устройствам первичной пробоподготовки и устройству вторичной пробоподготовки С31.

0 Недостатком известной газоаналитической системы  вл етс  значительна  погрешность и низка  надежность. Это объ сн етс  тем, что стабилизаци  температуры в уст эойствах систе5 мы осуществл етс  стандартными JKOHтактными регул торами температуры, количество которых соответствует количеству нагревателей в системе. Кроме того, структура системы, обесQ печивакща  очистку газа от влаги в шкафу первичной обработки (пониже- ; ние температуры в ней ниже точки росы- и повышение ее в линии транспортировани  выше точки росы), приводит .к температурной деформации пробы газа, перераспределению ее состава, а следовательно, к потере информации и понижению точности анализа .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности системы анализа колошникового газа доменного производства путем обеспечени  замкнутого цикла бесконтактного термо5 статировани  устройств забора, транспортировани  и подготовки пробы и введени  коррекции по изменению давлени , температуры и влажности газового потока.

Указанна  цель достигаетс  тем, что система снабжена многоканальным измерительным преобразователем температуры , входы которого подключены ко всем термодатчикам системы, а

5 его выходы и выход аналогового образовател  давлени  соединены с соответствующими аналоговыми входами микропроцессора и электроклапаном, . установленным в устройстве первичной

0 пробоподготовки на линии поДачи воздуха дл  обдувки холодильника, при этом соответствующие выходы блока согласовани  соединены с управл гадимй входами электронагревателей и злект5 роклапанов всех параллельных ветвей, На чертеже представлена блок-схе ма гаэоаналитической системы (дл  одной из параллельных ветвей). Газоаналитическа  система состои из электрообогреваемых пробоотборни ка 1, линии 2 транспортировани , устройства 3 первичной пробоподготрвки , включающего холодильник 4 и электроклапан 5, устройства 6 вторичной пробрподготовки, состо щего из холодильника 7, в камере которог установлен термодатчик 8, блока 9 стабилизации давлени  и расхода, блока 10 калибровки, термодатчика 1 и аналогового преобразовател  12 давлени , установленных на входе газоанализаторов 13 - 15, блока 16 ПОДГОТОВКИ воздуха, многоканального измерительно1о преобразовател . 17 температуры,блока 18 согласовани микропроцессора 19, включающего микроэвм 20, аналого-цифровой преобразователь (АЦП). 21, устройство ввода данных (УВВ) 22, устройство вывода данных (УВД) 23, устройство 24 индикации, устройство 25 св зи системы с ЭВМ АСУ ТП, цифро-аналого вый преобразователь (ЦАП) 26. Каждый канал многоканального измерительного преобразовател  17 тем пературы сострит, например, из широ ко известных функциональных модулей моста посто нного тока, модул тора, усилител  посто нного тока, ждущего мультивибратора и фазового детект.ора . Блок 18 согласовани  обеспечивае согласование энергетического уровн  сигналов управлени  микропроцессора электронагревателей, электроклапано и гальваническую разв зку их цепей управлени . Блок 18 согласовани  выполнен из функциональных модулей: триггера, эмиттерных повторителей, схемы совпадени , инвертора и усилител  и содержит количество канало равное количеству управл емых элементов . Газоаналитическа  система работает по программе, записанной в пам ть микроэвм 20 и включающей режим Прогрев, Калибровка и Ана С целью повышени  качества подготовки пробы путем исключени  перераспределени  состава при перепадах температуры и обеспечени  нормальных условий работы элементной базы устройства первичной подготовк пробы 3 (относительна  влажность газ должна быть меньше 100%), в установ ленных вне помещени  и электрообогреваемых устройствах системы предусмотрено последовательное понижение температуры газа по мере его поступлени  и осуществлена стабилизаци  следующих ее значений: дл .пробоотборника 1-100 ± дл  линии транспортировани  2-80 ± дл  устройства первичной пробоподготов ки - 35 i . При включении системы электроклапаны (не показаны) в линии забора газа, подачи калибровочных смесей с блока 10 калибровки и воздуха с блока 16 подготовки воздуха в устройство 3 первичной подготовки пробы и на продувку пробоотборника 1 нормально закрыты, в линии подачи воздуха в устройство 6 вторичной подготовки пробы, блок 9 стабилизации давлени  и расхода и газоанализаторы 13 - 15 нормально открыты, что соответствует режиму Прогрев. По истечении времени прогрева и при установившихс  температурных режимах система по программе переключаетс  в режимы Калибровна и Анализ. Микроэвм 20 по программе осуществл ет опрос тёрмодатчиков (в пробоотборнике 1, линии транспортировани , устройстве 3 первичной подготовки пробы показаны стрелками от устройства), каждый из которых включен в плечо моста посто нного тока одного из каналов многоканального , измерительного преобразовател  17 температуры. Унифицированные аналоговые сигналы , соответствующие определенным значени м температуры, устройств системы с выходов многоканального измерительного преобразовател  17 температуры поступают на соответствующие входы -АЦП 21, с соответствующих выходов которого цифровые сигналы поступают на соответствукицие входы микроэвм 20. При значении сигнала, поступающего на соответствующий вход микроэвм 20, равного нижнему значению температуры заданного диапазона, с ее выхода поступает на соответствукнций вход УВД 23 сигнал включени  соответствующего электронагревател . Цифровой сигнал свыхода УВД 23 поступает на соответствукхций вход ьлока 18 согласовани , обеспечивающего бесконтактную оптоэлектронную разв зку по питанию цифровых сигналов управлени , С соответствующего выхода блока 18 согласовани  напр жение 220 Б переменного тока поступает на соответствующий электронагреватель (на чертеже показаны стрелками к устройству), При,значении сигнала, равного верхнему значению температуры заданного диапазона, аналогичным путем поступает сигнал выключени  электронагревател . При температуре окружающей среды, где установлены пробоотборник 1, лиНИИ 2 транспортировани  и устройств 3 первичной подготовки пробы, равной и выше, по сигналу, поступившеыу с соответствующего выхода ,многоканального измерительного преобразовател  17 температуры на вход АЦП 21 микропроцессора 19 и в соответствии с программой с соответствующего выхода микроэвм 20 поступает сигнал управлени  через соответствующий вход и выход УВД 23, затем соответствующие вход и выходустройства 18 согласовани  на цепь управлени  электроклапаном 5, который срабатывает , и стру  воздуха (давление 4 - 6 атм) обдувает холодильник 4 устройства 3 (устройства системы, кроме пробоотборника 1, линии 2 транспортировани  и устройства 3 первичной подготовки пробы, устанавливают с  в помещении с температурой 20 + ) Дл  исключени  вли ни  изменени  температуры, давлени  и влажности анализируемой пробы на показани  газоанализаторов 13 - 15, а следова ,тельно, и на выходные сигналы микропроцессора 19, термодатчик 8, уста новленный в камере осушки холодильника 7, и термодатчик 11, установленный на входе пробы в газоанализа-, торы, включены на соответствующие входы многоканального измерительного преобразовател  17 температуры, выходные сигналы которого и выходной сигнал с аналогового преобразовател  12 давлени  поступают «а соответствующие -входы АЦП 21  л  введени  коррекции в С выходов АЦП 21- цифровые сигналы поступают на соответствукицие входы микроэвм 20, причем с соответствунадих выходов УВД 23 скорректированные , согласно программе, цифровые информативные сигналы поступают на соответствующие входы устройства 24 индикации, .устройства 25 св зи с ЭВМ АСУ ТП и ЦАП 26, обеспечивающего непрерывную передачу информативных аналоговых сигналов дл  регистрации Применение изобретени  позволит повысить точность определени  состаеа смеси за счет-повышени  качества подготовки пробы путем исключени  температурной деформации пробы. Кроме того, повышаетс  надежность системы за счет термостабилйзации устройств пробоотбора, транспортировани  и подготовки пробы.

Claims (1)

1. ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА,~ содержащая параллельные ветви, каж- . дая из которых состоит из последовательно соединенных электрообогреваемых пробоотборника, линии транспортирования и устройства первичной пробоподготовки, включающего холодильник, устройство вторичной пробоподготовки, соединенное с выходами всех параллельных ветвей, а выходом с одним из входов блока стабилизации давления и расхода, ’К другому входу которого подключен блок калибров- ки, газоанализаторы, соединенные с выходом блока стабилизации через аналоговый преобразователь давления, термодатчики, микропроцессор, аналоговые входы которого соединены с информативными выходами газоанализаторов , а цифровые выходы - с соответствующими входами блока согласования, и блок подготовки воздуха, подключенный пневмолиниями к пробоотборникам, устройствам первичной пробоподготовки и устройству вторичной пробоподготовки, о т л ичающаяс я тем, что, с целью повышения точности и надежности, она снабжена многоканальным измерительным преобразователем температуры, входы которого подключены ко всем термодатчикам системы, а его выходы и выход аналогового преобразователя давления соединены с соответствующими аналоговыми входами микропроцессора и электроклапаном, установленным в устройстве первичной пробоподготовки на линии подачи воздуха для .обдувки холодильника,при этом соответствующие выходы блока согласования соединены с управляющими входами электронагревателей и электроклапанов всех параллельных ветвей.

   SU., 1068789 >