SU1427276A1 - Method of checking fuel gas - Google Patents

Method of checking fuel gas Download PDF

Info

Publication number
SU1427276A1
SU1427276A1 SU864105534A SU4105534A SU1427276A1 SU 1427276 A1 SU1427276 A1 SU 1427276A1 SU 864105534 A SU864105534 A SU 864105534A SU 4105534 A SU4105534 A SU 4105534A SU 1427276 A1 SU1427276 A1 SU 1427276A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
supply voltage
catalytic oxidation
voltage
combustible gases
Prior art date
Application number
SU864105534A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Маркович Гингольд
Феликс Владимирович Захарчук
Лидия Александровна Кулиняк
Original Assignee
Днепропетровский Отдел По Разработке Контрольно-Измерительной Аппаратуры Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горноспасательного Дела
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский Отдел По Разработке Контрольно-Измерительной Аппаратуры Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горноспасательного Дела filed Critical Днепропетровский Отдел По Разработке Контрольно-Измерительной Аппаратуры Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горноспасательного Дела
Priority to SU864105534A priority Critical patent/SU1427276A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1427276A1 publication Critical patent/SU1427276A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к газовому анализу и может найти применение в приборах контрол  взрывоопасности атмосферы по содержанию в ней горючих газов. Цель изобретени  - повьшенйе точности контрол  взрывоопасности многокомпонентных газовых- смесей. Напр жение питани  термокатапитического датчика при изменении концентраций горючих газов от нул  до верхнего предела измерений снижают от начального значени , соответствующего середине диффузионной области процесса каталитического окислени , до знача ни , соответствующего границе диффузионной и кинетической областей процесса каталитического окислени . Снижение напр жени  питани  осуществл ют в соответствии с выражением -KS, где и - напр жение пцта и  датчика; Uo - начальное напр жение питани  датчика; S - выходной сигнал датчика; К - коэффициент снижени  напр жени  питани  датчика, K(Uo-Ur)/ - напр жение питани  датчика, соответствующее границе диффузионной и кинетической областей процесса каталитического окислени , ЗмаксГ выходной сигнал датчика, соответствующий верхнему пределу измерений . 4 ил. (Л ю э OiThe invention relates to gas analysis and can be used in instruments for controlling the explosion of the atmosphere by the content of combustible gases in it. The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the explosion hazard of multicomponent gas mixtures. When the concentration of combustible gases changes from zero to the upper limit of measurements, the supply voltage of the thermocatapitate sensor decreases from the initial value corresponding to the middle of the diffusion region of the catalytic oxidation process to the value corresponding to the boundary of the diffusion and kinetic regions of the catalytic oxidation process. The supply voltage is reduced in accordance with the expression -KS, where and is the voltage of the psta and sensor; Uo is the initial supply voltage of the sensor; S - sensor output signal; K is the coefficient of voltage reduction of the sensor supply voltage, K (Uo-Ur) / is the sensor supply voltage corresponding to the boundary of the diffusion and kinetic regions of the catalytic oxidation process, Maxmax is the sensor output signal corresponding to the upper limit of measurements. 4 il. (Lu e oi

Description

Изобретение относитс  к газовому анализу и .может найти применение в приборах контрол  взрывоопасности атмосферы по содержанию в ней горючи газов.The invention relates to gas analysis and can be used in instruments for controlling the explosion of the atmosphere by the content of combustible gases in it.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  взрывоопасности j-iHoro- компонентных газовых смесей при снижнии напр жени  питани  датчика.The purpose of the invention is to improve the accuracy of monitoring the explosion hazard of j-iHoro component gas mixtures while reducing the sensor supply voltage.

Способ контрол  горючих газов заключаетс  в их термокаталитическом окислении на поверхности чувствительных элементов датчика, включенных в мостовую измерительную схему сниже- НИИ напр жени  питани  датчика при по влении сигнала на его выходе и определении концентрации газов по величине снижени  напр жени  питани  датчика. Напр жение питани  при изменении концентраций горючих газов от нул  до верхнего предела из мерений снижают от начального значени , соответствующего середине диффузионной области процесса каталитического окислени , до значени , соответствующего границе диффузионной и кинетической областей процесса каталитического окислени , причем снижение напр жени  питани  датчика осуществл ют в соответствии с выражениемThe method of controlling combustible gases consists in their thermocatalytic oxidation on the surface of the sensing elements of the sensor, included in the bridge measuring circuit for reducing the sensor supply voltage when a signal appears at its output and determining the concentration of gases based on the value of the sensor voltage reduction. When the concentration of combustible gases changes from zero to the upper limit, the supply voltage decreases from the initial value corresponding to the middle of the diffusion region of the catalytic oxidation process to the value corresponding to the boundary of the diffusion and kinetic regions of the catalytic oxidation process, and the voltage reduction of the sensor is carried out according to the expression

п- P-

и и„-кз.and and „-kz.

е иe and

и.and.

S КS K

напр жение питани  датчика; начальное напр жение пита- 35 ни  датчика (напр жение питани  при отсутствии горючих газов в анализируемой среде );sensor supply voltage; initial sensor supply voltage 35 (supply voltage in the absence of combustible gases in the analyzed medium);

выходной сигнал датчика; 40 коэффициент снижени  напр  жени  питани  датчика.sensor output; 40 coefficient of voltage reduction of the sensor power supply.

КTO

- iiHi- iiHi

млкг.mlkg

где и - напр жение питани  датчика,where and is the sensor supply voltage,

соответствующее границе диф- фузионной и кинетической областей процесса каталитического окислени ; выходной сигнал датчика, соответствующий верхнему пределу измерений. При это.м снижение напр ж ени  питани  датчика исключает перегрев чувствительных элементов, но веер характеристик по различным горючим газам не расшир етс , так как рабочие точки чувствительных элементов неcorresponding to the boundary of the diffusion and kinetic regions of the catalytic oxidation process; sensor output signal corresponding to the upper measurement limit. At this m, a decrease in the voltage supply of the sensor excludes the overheating of the sensitive elements, but the fan of characteristics for various combustible gases does not expand, since the operating points of the sensitive elements are not

х , x,

е10e10

15 20 2515 20 25

30thirty

35 35

40 40

4545

- о 55 - about 55

выход т за пределы диффузионной области процесса каталитического окислени , как это может иметь место при использовании снижени  питани  в функции посто нства сопротивлени  чувствительных элементов или поддержани  на нулевом уровне выходного сигнала датчика.go beyond the diffusion region of the catalytic oxidation process, as may be the case when using a power reduction as a function of the resistance of the sensing elements or maintaining the output signal of the sensor at zero.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства дл  реализации способа контрол  горючих газов; на фиг. 2 и 3 - графики передаточных характеристик датчика при использовании соответственно предлагаемого и известного способов, где по одной оси отложена взрывоопасность смесей в % НПВ, а по другой - выходной сигнал устройства контрол  горючих газов (); на фиг. 4 - график зависимости выходного сигнала датчика S от напр жени  питани  U на одной и той же газовой смеси, необходимой дл  определени  величин U и П,.FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for implementing a method for monitoring combustible gases; in fig. 2 and 3 are graphs of the transfer characteristics of the sensor when using, respectively, the proposed and known methods, where the explosiveness of the mixtures in% LEL is plotted along the same axis, and the output signal of the combustible gas control device (); in fig. 4 is a graph of the output signal of sensor S versus the supply voltage U on the same gas mixture necessary for determining the values of U and P ,.

Устройство контрол  горючих газов содержит чувствительные элементы 1-4, составл ющие два плеча мостовой измерительной схемы датчика 5, два других плеча которой составл ет резистор 6, служащий дл  балансировки. Выход датчика 5 через резисторы 7 и 8 соединен с входами усилител  9, коэф фициент усилени  которого ,определ е мый отношением величин сопротивлений, резисторов 10 и 7, равен К, Выход усилител  9 соединен с базовым электродом транзистора 11, регулирующего напр жение питани  (ток) датчика 5, Резистор 12 служит дл  задани  величины Uo. Резистор 13, установленный в цепи питани  датчика 5, соединен с входом усилител  14 через резистор 15, Коэффициент усилени  усилител  14 определ етс  отношением величин сопротивлений резисторов 16 и 15, Дл  балансировки усилител  14 служит резистор 1 7, соединенный с его входом через резистор 18, Цепи питани  усилителей 9 и 14 на схеме, изображенной на фиг, 1, не показаны,The flammable gas monitoring device contains sensing elements 1-4, constituting the two arms of the bridge measuring circuit of the sensor 5, the other two arms of which comprise a resistor 6, which is used for balancing. The output of sensor 5 through resistors 7 and 8 is connected to the inputs of amplifier 9, the amplification factor of which, determined by the ratio of the resistance values, resistors 10 and 7, is K, the output of amplifier 9 is connected to the base electrode of the transistor 11 regulating the supply voltage (current ) sensor 5, Resistor 12 serves to set the value of Uo. A resistor 13 installed in the power supply circuit of the sensor 5 is connected to the input of the amplifier 14 through a resistor 15. The gain of the amplifier 14 is determined by the ratio of the resistance values of resistors 16 and 15. For balancing the amplifier 14 there is a resistor 1 7 connected to its input through a resistor 18, The power supply circuits of amplifiers 9 and 14 are not shown in the diagram of FIG. 1,

Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.

При отсутствии в анализируемой среде горючих газов напр жение питани  датчане а . При этом сигнал датчика , Падение напр жени  на резисторе 13, подаваемое на вход усилител  14, компенсируетс  напр жеиием , подаваемым на другой вход этого усилител  с резистора 17, и напр жение на выходе устройства При по влении в анализируемой среде горючих газов на выходе датчика 5 формируетс  сигнал S, который усиливаетс  усилителем 9 в К раз и подаетс  на базу транзистора 11. При этом напр жение на эмиттере транзистора II снижаетс  на величину KS. На такую же величину снижаетс  напр жение питани  и датчика 5, которое становитс  равным UO-KS. При этом снижаетс  падение напр жени  на резисторе I3 и на выходе устройства формируетс  сигнап Ujy , пропорциональньй измер емой величине. Как видно из графиков , изображеннь х на фиг. 2 и 3, при использовании предлагаемого способа ширина веера характеристик датчика по различным горючим газам, а следовательно , и погрешность датчика при определении взрывоопасности мно- гоком онентных газовых смесей примерно в 5 раз меньше, чем при использовании известного способа.In the absence of combustible gases in the analyzed medium, the supply voltage of the Danes a. In this case, the sensor signal, the voltage drop across the resistor 13 supplied to the input of the amplifier 14, is compensated by the voltage supplied to the other input of this amplifier from the resistor 17, and the voltage at the output of the device When the analyzed medium at the output of the combustible gases at the output of the sensor 5 a signal S is generated, which is amplified by amplifier 9 by a factor of K and fed to the base of transistor 11. At the same time, the voltage at the emitter of transistor II is reduced by the value of KS. The voltage of the power supply and the sensor 5, which becomes equal to UO-KS, decreases by the same amount. This reduces the voltage drop across the resistor I3 and at the output of the device, a signal Ujy is formed, proportional to the measured value. As can be seen from the graphs depicted in FIG. 2 and 3, when using the proposed method, the width of the fan characteristics of the sensor for various combustible gases, and, consequently, the sensor error when determining the explosion hazard of many of the gas mixtures is about 5 times less than when using the known method.

I .I.

П р и м е р. Диапазон измеренийPRI me R. Measuring range

датчика 0-50% НПВ. Дл  выбора пара- метров его питани  снимают зависимость выходного сигнала датчика от напр жени  питани  на одной и той же смеси в пределах диапазона измерений , например 2% метана в воздухеsensor 0-50% LEL. To select the parameters of its power, the dependence of the sensor output signal on the supply voltage on the same mixture within the measurement range, for example, 2% methane in air, is removed.

(38% НПВ) (фиг.4). По графику зависимости S(U) определ ют величины Uo и DI , величину DO (например, 1 1j9 в) выбирают в середине участка характеристики, наиболее близкого к горизонтальному (в середине диффузионной области). При этом обеспечиваетс  наиболее устойчива  работа датчика . Величину и (например, И 1,5 в) определ ют по точке перегиба характеристики - по границе диффузионной и кинетической областей. Опре-г дел ют чувствительность датчика в конце диапазона измерений (например, макс мВ). Определ ют коэффициент снижени  напр жени  питани :(38% LEL) (figure 4). According to the graph of S (U), the values of Uo and DI are determined, the DO value (for example, 1 1j9 в) is selected in the middle of the section of the characteristic that is closest to the horizontal (in the middle of the diffusion region). This ensures the most stable operation of the sensor. The value and (for example, And 1.5 in) is determined by the inflection point of the characteristic - by the boundary of the diffusion and kinetic regions. Detecting the sensitivity of the sensor at the end of the measurement range (for example, max mV) is determined. Determine the voltage reduction factor:

V- -t; 0,08 V- -t; 0.08

1427276414272764

Напр жение питани  датчика но снижатьс  в соответствии с жениемThe supply voltage of the sensor but decrease in accordance with the

Claims (1)

и 1,9-5 S. Формула изобретени and 1.9-5 S. The formula of the invention Способ контрол  горючих газов, заключающийс  в их термокаталитическом окислении на поверхности чувствительных элементов датчика, включенных в мостовую измерительную схему , снижении напр жени  питани  датчика при по влении сигнала на его выходе и определении концентраций горючих гаЬов по величине снижени  напр жени  питани  датчика, о т л и- ч ающий с  тем, что, с целью повьштени  точности контрол  взрывоопасности многокомпонентных газовых смесей, напр жение питани  датчика при изменении концентраций горючих газов от нул  до верхнего предела измерений снижают от начального зна- чени , соответствующего середине диффузионной области процесса каталитического окислени , до значени , соответствующего границе диффузионной и кинетической областей процесса каталитического окислени , причем снижение напр жени  питани  датчика осу ществл ют в соответствии с-выражениемThe method of controlling combustible gases, which consists in their thermo-catalytic oxidation on the surface of the sensor sensitive elements included in the pavement measuring circuit, reducing the sensor supply voltage when a signal appears at its output and determining the concentration of combustible gases according to the decrease in sensor supply voltage, about l that, in order to improve the accuracy of control of the explosion hazard of multicomponent gas mixtures, the voltage supply of the sensor when the concentration of combustible gases changes from zero to top its detection limit is reduced from the initial value corresponding to the middle of the diffusion region of the catalytic oxidation process, to a value corresponding to the boundary of kinetic and diffusion regions of the catalytic oxidation wherein a decrease in the supply voltage sensor wasp schestvl dissolved in accordance with the expression ,-KS,, -KS, где и - напр жение питани  датчика; UQ - начальное напр жение питани  датчика (напр жение питани  при отсутствии горючих газов в анализируемой сре- де);where and is the sensor supply voltage; UQ is the initial supply voltage of the sensor (the supply voltage in the absence of combustible gases in the medium being analyzed); S - выходной сигнал датчика; К - коэффициент снижени  напр жени  питани  датчика.S - sensor output signal; K is the coefficient for reducing the voltage supply of the sensor. к .to S MQKtS MQKt где UT. - напр жение питани  датчика, соответствующее границе диффузионной и кинетической об- - ластей процесса каталитического окислени ; -выходной сигнал датчика, соответствующий верхнему пределу измерений.where is ut. - sensor supply voltage corresponding to the boundary of the diffusion and kinetic regions of the catalytic oxidation process; -output sensor signal corresponding to the upper limit of measurement. SS ма.кс.Max. /7(//7 / 7 (// 7 jj t fc/Jf, Бt fc / Jf, B 17,4 0.217.4 0.2 - / /У/7- / / U / 7 Составитель В.Екаев Редактор А.Лежнина Техред М.ХоданичCompiled by V.Ekaev Editor A.Lezhnina Tehred M.Hodanich Г еE f Корректор Н.КорольProofreader N.Korol
SU864105534A 1986-06-12 1986-06-12 Method of checking fuel gas SU1427276A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864105534A SU1427276A1 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Method of checking fuel gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864105534A SU1427276A1 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Method of checking fuel gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1427276A1 true SU1427276A1 (en) 1988-09-30

Family

ID=21252058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864105534A SU1427276A1 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Method of checking fuel gas

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1427276A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 212609, кл. G 01 N 27/16, 1968. Авторское свидетельство СССР № 192485, кл. G 01 N 27/16, 1967. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3514377A (en) Measurement of oxygen-containing gas compositions and apparatus therefor
US5298146A (en) Device for the simultaneous detection of dissimilar gas components
EP0069759B1 (en) Gas analysis instrument having flow rate compensation
US5048321A (en) Method of discriminating breath contaminants and apparatus therefor
EP0314919B1 (en) Combustible gas detector having temperature stabilization capability
US4828673A (en) Apparatus for measuring combustible gas concentration in flue gas
US4844788A (en) Wide-range air/fuel ratio sensor and detector using the same
US5683570A (en) Gas detection method
EP1004877A3 (en) Gas sensor, method of manufacturing the same, and gas sensor system using the gas sensor
US3933433A (en) Method and apparatus for gas detection
US4438203A (en) Method and apparatus for determination of lubricant stability
KR20010067179A (en) Sensor for determining concentration of gas components in gas compound
SU1427276A1 (en) Method of checking fuel gas
JP3736921B2 (en) Air-fuel ratio sensor
US6776890B1 (en) Methods for operating a mixed potential exhaust sensor and circuit configurations for carrying out said method
US4019367A (en) Linearized odor transducer
JPH05119006A (en) Device for measuring concentration of hydrogen carbide
US3607701A (en) Electrochemical analyzer for measuring the oxygen content of hot gases
US5837114A (en) Arrangement for determining the concentration of a component in a gas mixture
KR940010382B1 (en) Air-fuel ratio sensor for internal combustion engine
US4657640A (en) Method of sensing air-to-fuel ratio sensor of an engine
US5203983A (en) Air-fuel ratio sensor for an internal combustion engine and an air-fuel ratio control apparatus using the same
EP0231073B1 (en) Apparatus for detecting gaseous hydrocarbons
JP3117401B2 (en) Sensor life judgment method
US4370060A (en) Flame photometric detector analyzer