SU546812A1

SU546812A1 - Aerosol-optical gas analyzer

Info

Publication number: SU546812A1
Application number: SU2054891A
Authority: SU
Inventors: Михаил Федорович Бродский; Альберт Матвеевич Дробиз
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6900
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1977-02-15

Description

Газоанализатор включает в себ реакционно-увлажн ющую систему 1, состо щую из узла 2 реагента и узла 3 увлажнител , оптическую кювету 4 с оптическими окошками 5 и 6, источника света 7 и светоприемника 8, вакуумнасос 9 (побудитель расхода), ресивер К), фильтр-осушитель 11, два управл емых но программе клапана 12 и 13 (например, электромагнитные), клапан 14 предельного расхода, диафрагму 15, систему управлени работой клапанов и систему регистрации электрических импульсов (на чертеже не показаны ). Устройство работает циклически. Цикл состоит из напуска новой пробы, расширени пробы, промывки кюветы сухим обеспыленным газом и уравниваии давлени в кювете с давлением окружающей среды. Смена режимов цикла обеспечиваетс открыванием и закрыванием управл емых клапанов 12 и 13 в последовательности, устанавливаемой системой управлени их работы (фиг. 2). Напуск новой пробы в кювету проводитс ири закрытых управл емых клаианах, при этом поток проходит иоследовательно через реакционно-увлал н ющую систему 1, клаиаи i4 предельного расхода, входное отверстие 16, активную зону 17 кюветы, выходное отверстие 18 и дроссель 15, на который приходитс практически весь перепад давлени в тракте. Клаиан 14 предельного расхода, состо щий из кориуса 19 с входным и выходным отверсти ми 20 и 21, кольца 22 и радиально раст нутой эластичной ме.мбраиы 23, иастраиваетс иуте.м изменени раст жени мемОраны таким образом, чтобы расход, устанавливаемый с иомощью дроссел 15, был иесколько меньше предельного, при которо.м клапан закрываетс . Напуск ограничивают моментом, когда струйка тока новой пробы перекрывает активную зону 17 кюветы. Расширение пробы в объеме кюветы 4 начинаетс в момент открывани управл емого клапана 13, при это.м выравниваетс давление в кювете и ресивере 10 путем перетока части иробы из кюветы в ресивер через отверстие 24. В са.мом начале падени давлепи в оптической кювете скорость потока в зазоре меледу мембраной 23 и седлом 25 клапана предельного расхода повышаетс , снижа статический напор в зазоре. Ме.мбрана прит гиваетс к седлу и ирисасываетс к выходному отверстию 21. Дальнейшее расширение пробы осуществл етс в замкнутом объеме кюветы 4, иричем происходит укрупнение частиц, возрастаиие и интенсивности рассе нного ими света и формирование переднего фронта электрического импульса. При открывании клапана 12 ресивер 10 замыкаетс на внешнюю среду через управл емый клаиан 13, оитическую кювету 4, управл емый клапан 12 и фильтр-осушитель 11. Обеспыленный сзхой воздух при большом перепаде давлений входит в кювету 4 через отверсти 24 и 26, омыва внутренние поверхности кюветы 4 (в том числе и оптических окошек 5 и 6), и вытесн из кюветы 4 рассеивающую среду, что формирует задний фронт электрического импульса. При закрывании клапана 13 уравниваетс давление в кювете 4 с давлением окружающей среды. Благодар своим упругим свойства .м ме.мбрана 23 открывает выходное отверстие 21. После этого клапап 12 перекрывает входы 24 и 26, перевод кювету 4 в режим нагнетани . Таким образом, в течение всего цикла больша часть внутренней поверхности оптической кюветы 4, включа поверхности оитических окошек 5 и 6, не имеет непосредственного контакта с агрессивной средой анализируемой пробы; в момент расширени ир мой и рассе иный иотоки света между оптическими окошками 5 и 6 и активной зоной 17 кюветы 4 распростран ютс в обеспыленной и, следовательио , не рассеивающей среде; напуск новой пробы осуществл етс равномерио при малом и посто нном перепаде давлепий во входных пут х. Испытани показали, что точность и чувствительность из.мерени повышаетс по сравнению с известными образцами на пор док по уровню издмер е.мых концентраций . Фор м у л а изобретени Аэрозольно-опт;1ческий газоанализатор, содержаший источиик света, оитическую кювету с оптическими окнами и отверсти ми дл входа и выхода пробы, реакционно-увлажн ющую систему, ресивер, фильтр-осушитель, два управл емых по программе клапана, задатчик програ.ммы работы клапанов и систему регистрации электрических импульсов, отл и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышеии точиости измереиий, он снабжен клаиано .м предельного расхода пробы, установленным между реакционно-увлажн юшей системой и входиым отверстием кюветы, дросселем , отдел ющим выходное отверстие кюветы от входа в ресивер, а оптическа кювета снабжена дополнительными отверсти ми, одио из которых через управл емый клапан соединено с ресивером, а остальные - через второй управл емый клапан с фильтром-осушиИсточники , прин тые во вни.мание при экспертизе: 1.Патеит США № 2897059, кл. 23--332, 1959 г. 2.Патент США № 3037421, кл. 356-207, 1962 г.The gas analyzer includes a reaction-moistening system 1, consisting of a reagent unit 2 and a humidifier unit 3, an optical cell 4 with optical windows 5 and 6, a light source 7 and a light receiver 8, a vacuum pump 9 (flow rate booster), a receiver K), filter drier 11, two valves that are controlled by the program 12 and 13 (for example, electromagnetic), limit flow valve 14, diaphragm 15, valve operation control system and electrical impulse recording system (not shown). The device operates cyclically. The cycle consists of injecting a new sample, expanding the sample, rinsing the cuvette with dry, dust-free gas and equalizing the pressure in the cuvette with the ambient pressure. The change in cycle modes is provided by opening and closing the control valves 12 and 13 in the sequence established by the control system of their operation (Fig. 2). A new sample is injected into the cuvette by the controlled closed claianas, and the flow passes successively through the reaction-and-control system 1, the maximum flow rate i i4, the inlet 16, the active zone 17 of the cuvette, the outlet 18 and the choke 15, which falls virtually all pressure drop in the path. The limiting flow rate clayanus 14, consisting of corus 19 with inlet and outlet openings 20 and 21, ring 22 and radially stretched elastic membrane I, 23, is adjusted and modified by the expansion of the membrane in such a way that the flow set with the throttle 15, was somewhat smaller than the limit value, at which the valve closes. The inlet is limited to the moment when the current trickle of the sample covers the active zone 17 of the cell. The expansion of the sample in the volume of the cuvette 4 begins at the time of opening the control valve 13, at which the pressure in the cuvette and receiver 10 is equalized by transferring a part of the sample from the cuvette to the receiver through the opening 24. At the very beginning of the pressure drop in the optical cuvette, the flow rate in the gap, the meleda membrane 23 and the saddle 25 of the limiting flow valve increase, reducing the static head in the gap. Membrane is attracted to the saddle and is irisable to the outlet 21. The sample is further expanded in the closed volume of the cuvette 4, and the particles are enlarged, the intensity and intensity of the light scattered by them increases, and the front of the electric pulse is formed. When opening valve 12, receiver 10 closes to the external environment through controlled Claian 13, an optical cell 4, a controlled valve 12 and a filter dryer 11. The dust-free air with high pressure drops into the cell 4 through openings 24 and 26, washing the internal surfaces the cuvettes 4 (including the optical windows 5 and 6), and displaced medium from the cuvette 4, which forms the rear front of the electric pulse. When the valve 13 is closed, the pressure in the cuvette 4 is equalized with the ambient pressure. Due to its elastic properties. M, the membrane 23 opens the outlet 21. After that, the valve 12 closes the inlets 24 and 26, putting the cuvette 4 in the discharge mode. Thus, during the entire cycle, most of the inner surface of the optical cell 4, including the surfaces of the optical windows 5 and 6, does not have direct contact with the corrosive medium of the sample being analyzed; at the moment of expansion of the irradiance and scattering, the currents of light between the optical windows 5 and 6 and the active zone 17 of the cuvette 4 are distributed in dust-free and, therefore, non-diffusing medium; the addition of a new sample is carried out uniformly with a small and constant pressure drop in the input paths. Tests have shown that the accuracy and sensitivity of the measurement increases in comparison with the known samples by an order of magnitude of the available concentrations. Forms of the invention: Aerosol-wholesale; 1st analyzer containing a light source, an optical cell with optical windows and openings for sample inlet and outlet, a reaction-moistening system, a receiver, a filter drier, two valves controlled by the program, unit of the program of valves operation and the system of registration of electric impulses, excluding the fact that, in order to increase the accuracy of measurements, it is equipped with a qualifying limit of sample consumption established between the reaction-humidification system and the inlet to The chamber, the throttle separating the outlet of the cuvette from the entrance to the receiver, and the optical cuvette are provided with additional openings, one of which is connected to the receiver via a controllable valve, and the rest through a second controllable valve with a dry-filter. .mania during examination: 1.Pateit US number 2897059, cl. 23--332, 1959 2. US Patent No. 3037421, cl. 356-207, 1962

/ /

фиг /fig /

I i / НагнетанаеI i / Supercharging

I V(CMShO npoSb)I V (CMShO npoSb)

Црем Фармиро сг м TJepe Hfia франта /мпу/ бСаTsrem Farmiro sg m TJepe Hfia dandy / mpu / bSa

I j-j Првмибка f 4ucmt iM сухим еозомI j-j Process f 4ucmt iM dry eoz

интер1а/ бремени 6interla / burden 6

meveHi/u /которого откры аегпс клапан Шф1/г .2 meveHi / u / which is open AEGPS valve Shf1 / g .2