SU181870A1

SU181870A1 - GAS ANALYZER

Info

Publication number: SU181870A1
Application number: SU788192A
Authority: SU
Original assignee: М. И. Абдрахманов, Е. И. Солод нкин, М. Г. Шапиро , С. Ш. Сейфуллин

Description

Изобретение относитс к газоанализаторам манометрического типа, основанным на измерении изменени давлени в замкнутом объеме , возникающего в результате поглощени анализируемых компонентов.The invention relates to manometric type gas analyzers based on measuring the change in pressure in a closed volume resulting from the absorption of the analyzed components.

Известны газоанализаторы манометрического типа, содержащие измерительную камеру, сообщающуюс с помощью кранов с насосом дл забора пробы, поглотительными сосудами и манометром. В этих газоанализаторах предусматривают элемент, осуществл ющий принудительную прокачку отобранной пробы газа через один или несколько поглотителей. В качестве такого элемента может быть использован либо насос дл забора пробы, что св зано с усложнением газовой системы газоанализатора , либо дополнительное устройство , что также усложн ет конструкцию.Gauge-type gas analyzers are known that contain a measuring chamber in fluid communication with a pump for sampling, absorption vessels and a pressure gauge. In these gas analyzers, an element is provided that forces the sampled gas to be forced through one or more absorbers. As such an element, either a sampling pump can be used, which is associated with the complication of the gas analyzer gas system, or an additional device, which also complicates the design.

Кроме того, в известных конструкци х газоанализаторов отсутствует приспособление дл регулируемого изменени объема измерительной камеры при переходе на другой диапазон измерени давлени в ней.In addition, in the known designs of gas analyzers, there is no device for controlled variation of the volume of the measuring chamber when switching to a different pressure measuring range in it.

В предлагаемом газоанализаторе дл определени , например, кислорода и углекислого 1аза в воздухе измерительна камера разделена на две полости (верхнюю и нижнюю) с помощью гибкой мембраны, котора снабжена клапаном, сообщающим эти полости, и соединена со штоком, приводимым в движение кривощипно-щатунным механизмом. Така конструкци позвол ет осуществл ть принудительное прокачивание отобранной пробы газа из одной полости камеры в другую через один или несколько поглотителей. Дл изменени объема измерительной камеры при переходе на другой диапазон измерени давлений место выхода штока из верхней полости камеры герметизированоIn the proposed gas analyzer for determining, for example, oxygen and carbon dioxide in the air, the measuring chamber is divided into two cavities (upper and lower) by means of a flexible membrane, which is equipped with a valve that communicates these cavities, and is connected to a rod set in motion by a curvature-pull mechanism. . This design allows for the forced pumping of a sample of gas from one chamber cavity to another through one or more scavengers. To change the volume of the measuring chamber when switching to a different pressure measuring range, the place of the rod exit from the upper cavity of the chamber is sealed.

упругим разделительным элементом, например сильфоном, площадь которого меньше, чем площадь мембраны.elastic separation element, for example the bellows, the area of which is less than the area of the membrane.

Кривощипно-шатунный механизм снабжен регулируемым упором, позвол ющим фиксировать величину сжати упругого разделительного элемента.The crank mechanism is provided with an adjustable stop allowing the compression value of the elastic separator element to be fixed.

Дл снижени погрешности измерени от изменени влажности анализируемого газа и влажности поглотител газоанализаторTo reduce the measurement error due to changes in the moisture content of the sample gas and the humidity of the absorber gas analyzer

снабжен увлажнител ми, один из которых установлен на входе газа в нижнюю полость измерительной камеры, а другой - в поглотительном сосуде дл поглощени углекислого газа.It is equipped with humidifiers, one of which is installed at the gas inlet into the lower cavity of the measuring chamber, and the other in the absorption vessel to absorb carbon dioxide.

На чертеже изображена схема газоанализатора . ваетс в атмосферу через штуцер 7. Поглощение углекислого газа происходит при прокачке мембраной 8 пробы воздуха через поглотительный сосуд 9, кран 10 и клапан //. Кран 4 разобщает газовую систему с атмосферой . Замер разрежени после поглощени углекислого газа производитс манометром 12. Дл поглощени кислорода газ дополнительно прокачиваетс через ловушку 13, поглотительный сосуд 14 и фильтр 15. Дл повышени точности анализа при определении кислорода в газоанализаторе подавлен нуль и сдвинута шкала путем повышени давлени в приборе при замере разрежени , возникшего после поглощени кислорода, на определенную величину. Дл этого при замере содержани углекислого газа и кислорода кривошипно-шатунный механизм 16 устанавливают на упор 17, при этом сильфон 18 оказываетс несколько сжатым. В результате объем измерительной камеры уменьшаетс и давление в газовой системе увеличиваетс , т. е. возникшее разрежение частично компенсируетс , что приводит к сдвигу диапазона измерени . Известно, что перед началом измерени газова система прибора должна быть заполнена неизмер емым компонентом-азотом. В отличие от существующих способов, заполнение прибора азотом, сжатым после окончани предыдущего анализа, и выравнивание давлени производ т без разобщени газовой системы с заборной полостью, путем создани только в последней разрежени и повышени давлени в остальной части газовой системы. С этой целью площадь сильфона выполнена меньше площади мембраны. Выравнивание давлени производитс после окончани анализа следующим образом: кривошипно-шатунный механизм выводитс с упора 17 в крайнее нижнее положение. При этом сильфон дополнительно сжимаетс , уменьша объем измерительной камеры настолько , что в приборе возникает избыточное относительно атмосферного давление. Краном 4 газова система сообщаетс с атмосферой , и кривошипно-шатунным механизмом сильфон возврашаетс в первоначальное исходное положение. Одновременно ноднимаетс мембрана, подсасываетс в заборную полость атмосферный воздух. Так как площадь мембраны меньше площади сильфона, то объем верхней части измерительной камеры уменьшаетс , т. е. в ней повышаетс давление 55 и азот перетекает в заборную полость, преп тству проникновению кислорода воздуха из последней в газовую систему прибора. Как указано выше, дл увлажнени пробы газа на входе установлен увлажнитель 3. При использовании в качестве поглотител углекислого газа химпоглотител известкового ХП-Р1 рекомендуетс перед зар дкой его слегка увлажнить. Однако несмотр на это в приборе часто возникает дополнительна погрешность за счет поглощени из пробы газа влаги химпоглотителем при недостаточном его увлажнении, или выделени влаги из химпоглотител при недостаточном увлажнении пробы. Поэтому в сосуд, поглащающий углекислый газ, дл снижени погрешности от изменени влажности помещен донолнительно увлажнитель. Предмет изобретени 1.Газоанализатор дл определени , нанример , кислорода и углекислого газа в воздухе, содержащий измерительную камеру, сообщающуюс с помощью кранов с насосом дл забора пробы газа, системой поглотительных сосудов и манометром, отличающийс тем, что, с целью осуществлени принудительной прокачки отобранной пробы газа через один или несколько поглотительных сосудов, измерительна камера разделена на две полости (верхнюю и нижнюю) с номощью гибкой мембраны , котора снабжена клапаном, сообщающим эти полости, и соединена со штоком, приводимым в кривошипно-шатунным механизмом. 2.Газоаиализатор по п. 1, отличающийс тем, что, с целью изменени объема измерительной камеры дл перехода на другой диапазон измерени давлений, шток в месте вывода его из верхней полости камеры герметизирован унругим разделительным элементом, например сильфоном, площадь которого меньте , чем площадь мембраны. 3.Газоанализатор по пп. I и 2, отличающийс тем, что, с целью регулировани изменени объема измерительной камеры, кривошипно-шатунный механизм снабжен регулируемым упором. 4.Газоанализатор по пп. 1 и 3, отличающийс тем, что, с целью погрешности измерени от изменени влажности анализируемого газа и влажности поглотител , газоанализатор снабжен увлажнител ми, один рз которых установлен на входе газа в нижнюю полость измерительной камеры, а другои - в поглотительном сосуде дл поглощени углекислого газа.The drawing shows a diagram of the detector. enters the atmosphere through nozzle 7. Carbon dioxide gas is absorbed when the membrane 8 pumps air samples through the absorption vessel 9, valve 10 and valve //. Crane 4 separates the gas system from the atmosphere. The measurement of the vacuum after the absorption of carbon dioxide is made by a pressure gauge 12. To absorb oxygen, the gas is additionally pumped through the trap 13, the absorption vessel 14 and the filter 15. To increase the accuracy of the analysis when determining the oxygen in the gas analyzer, zero is suppressed and the scale is shifted by increasing the pressure, incurred after the absorption of oxygen by a certain amount. For this, when measuring the content of carbon dioxide and oxygen, the crank mechanism 16 is mounted on the stop 17, and the bellows 18 is somewhat compressed. As a result, the volume of the measuring chamber decreases and the pressure in the gas system increases, i.e., the vacuum that is created is partially compensated, which leads to a shift in the measurement range. It is known that before starting the measurement, the gas system of the instrument must be filled with an unmeasurable nitrogen component. Unlike existing methods, the device is filled with nitrogen, compressed after the previous analysis, and pressure equalization is performed without separating the gas system with the intake cavity, by creating a vacuum only during the last vacuum and increasing the pressure in the rest of the gas system. To this end, the bellows area is made smaller than the membrane area. The pressure equalization is performed after completion of the analysis as follows: the crank mechanism is withdrawn from the stop 17 to the lowest position. In this case, the bellows is additionally compressed, reducing the volume of the measuring chamber so that an excessive relative to atmospheric pressure arises in the device. Crane 4 gas system communicates with the atmosphere, and the bellows mechanism returns to its original initial position by means of a crank mechanism. At the same time, the membrane is replaced at once, and atmospheric air is sucked into the intake cavity. Since the membrane area is smaller than the bellows area, the volume of the upper part of the measuring chamber decreases, i.e., it increases the pressure 55 and the nitrogen flows into the intake cavity, preventing oxygen from entering the gas from the latter into the gas system of the device. As indicated above, a humidifier 3 is installed at the inlet to moisten the gas sample. When using the chemical absorber of lime KP-P1 as a carbon dioxide absorber, it is recommended to slightly moisten it before charging. However, in spite of this, an additional error often occurs in the device due to absorption of moisture from the sample by the chemical absorber if it is insufficiently moistened, or release of moisture from the chemical absorber when the sample is insufficiently moistened. Therefore, in a vessel that absorbs carbon dioxide, a lowering humidifier is placed to reduce the error due to a change in humidity. The subject of the invention 1. A gas analyzer for detecting oxygen and carbon dioxide in air, comprising a measuring chamber in fluid communication with a pump for taking a sample of the gas, an absorption vessel system and a pressure gauge, characterized in that in order to force the sample to be forcibly pumped gas through one or several absorption vessels, the measuring chamber is divided into two cavities (upper and lower) with a flexible membrane, which is equipped with a valve that communicates these cavities and is connected with a rod driven by a crank mechanism. 2. Gas analyzer according to claim 1, characterized in that, in order to change the volume of the measuring chamber to change to a different pressure measurement range, the stem, in the place of its output from the upper cavity of the chamber, is sealed with an internal separating element, for example, a bellows, whose area is smaller than the area membranes. 3. Gas analyzer on PP. I and 2, characterized in that, in order to control the change in the volume of the measuring chamber, the crank mechanism is equipped with an adjustable stop. 4. Gas analyzer on PP. 1 and 3, characterized in that, for the purpose of measurement error from changes in the moisture content of the analyzed gas and the moisture content of the absorber, the gas analyzer is equipped with humidifiers, one of which is installed at the gas inlet into the lower cavity of the measuring chamber and the other in the absorption vessel to absorb carbon dioxide .