SU610004A1

SU610004A1 - Aerodynamic content analyzer

Info

Publication number: SU610004A1
Application number: SU752192250A
Authority: SU
Inventors: Зеновий Николаевич Теплюх; Евгений Павлович Пистун; Борис Григорьевич Кадук; Алексей Анисимович Кравченко; Арнольд Яковлевич Ровенский; Роман Михайлович Довганюк
Original assignee: Teplyukh Zenovij N; Pistun Evgenij P; Kaduk Boris G; Kravchenko Aleksej A; Rovenskij Arnold Ya; Dovganyuk Roman M
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1978-06-05

Description

(54) АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СОСТАВА(54) AEROHYDRODYNAMIC COMPOSITION ANALYZER

1one

Изобретение относитс к контрольноизмерительной технике, а именно к дроссельным анализаторам состава гидродинамического принципа действи . Оно может быть применено дл анализа состава бинарных газовых или жидких сред какв научных исследовани х, так и в системах контрол различных технологических процессов.The invention relates to a measurement and control technique, namely, throttle analyzers of the composition of the hydrodynamic principle of operation. It can be used to analyze the composition of binary gaseous or liquid media, both in scientific research and in control systems of various technological processes.

Известен анализатор бинарных газетвых смесей аэрогидродинамического принципа действи , содержащий четыре дроссел , соединенных в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моеTaTl J . Известный газоанализатор ввиду низкой чувствительности и точности измерени , а также большой посто нной времени измерени не нашел практического применени . - . The analyzer of binary gas mixtures of the aero-hydrodynamic principle of operation is known, containing four throttles connected in a pneumatic bridge circuit with a measuring differential pressure gauge in the output diagonal my TaTl J. The known gas analyzer, due to low sensitivity and accuracy of measurement, as well as a large constant measurement time, has not found practical application. -.

Известен также дроссельный газоанализатор , содержащий п ть-турбулентных дросселей, соединенных совместно с поглотительной кюветой в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста, а также со стабилизатором давлени , установленным на линии подачи анализируемого газа в схему моста 2J . Этот газоанализатор также -отличаетс низкой Also known are a throttle gas analyzer containing five-turbulent chokes connected together with an absorption cuvette into a pneumatic bridge circuit with a measuring differential pressure gauge in the output diagonal of the bridge, as well as with a pressure stabilizer installed on the supply line of the analyzed gas to the 2J circuit. This gas analyzer also differs in low

чувствительностью и точностью измерени и очень большой посто нной времени измерени .sensitivity and measurement accuracy and a very large measurement time constant.

Наиболее близким техническим решением к предложенному вл етс аэрогидродинамический анализатор состава газовой смеси, содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлени х, соединенных в схему пневматического моста с измерительным дифманометром в выходной диагонали моста, причем ламинарные Сопротивлени ; выполнены в виде единичных капилл рных трубок З The closest technical solution to the proposed one is an aero-hydrodynamic gas mixture composition analyzer containing a combined converter for laminar and turbulent resistances connected in a pneumatic bridge circuit with a measuring differential pressure gauge in the output diagonal of the bridge, with laminar resistances; made in the form of single capillary tubes

Этот аэрогидродинамический анализатор состава имеет более высокую чувствительность определени состава газовых смесей, однако и его точность и чувствительность недостаточны дл применени в системах газового анализа . Невысокие точность и чувствительность измерени объ сн ютс наличием большой турбулентной составл ющей движени газа в ламинарных дроссел х и вли нием неинформативных параметров на результат измерени , в частное и, через турбулентную составл ющую. Кроме того, мала проходимость в них ламинарного потока также обуславливает низкую чувствительность примен e viHX -в схеме анализатора ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давлени . Наконец, из вестный анализатор характеризуетс большой инерционностью измерени . Цель изобретени - повышение точ ности и чувствительности измерени . Поставленна цель достигаетс те что в аэрогидродинамическом анализаторе состава, содержащем комбинирова ный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлени х, каждое ламинарное сопротивление разделено не менее чем на два параллельно расположенных капилл ра с общим входом и выходом. Предложенный аэрогидродинамический анализатор состава позвол ет существенно повысить точность и чувствительность измерени за счет умен шени турбулентной составл ющей в ламинарных дроссел х, и, соответственно , уменьшени вли ни неинформативных параметров через эту составл ющую на результат измерени , за счет повышени устойчивости ламинарного потока в ламинарных дроссел х,: а также за счет повышени чувстви- . тельности ламинарно-турбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давлени , составл ющих пневматическую измерительную схему, в результат одновременного обеспечени оптимал ных режимов течени исследуемой сред через ламинарные и турбулентные дрос сели . На чертеже показана принципиальна схема предложенного анализатора. Аэрогидродинамический анализатор состава содержит два турбулентных дроссел 1 и 2 и два ламинарных дро сел 3 и 4, соединенных в схему мост с перекрестным включением турбулентных и ламинарных дросселей, измерите ный дифманометр 5, подключенный к выходной диагонали моста, а также ре гул торы абсолютного давлени : регул тор б, установленный на линии по дачи анализируемой среды в схему мос та, и регул тор 7, установленный на линии выхода анализируемой среды из моста. Ламинарные дроссели 3 и 4 мос та выполнены в виде пакетов не менее чем двух параллельно расположенных капилл ровс общим входом и выходом. Все элементы анализатора помещены в термостат 8. Анализируема среда под давление непрерывно проходит через регул тор абсолютного давлени , дроссели 1, 4 3, 2 и далее через регул тор 7 абсолютного давлени . При помощи регул торов б и 7 поддерживаетс посто ннь давление питани как на входе так и на выходе мостовой схемы. Термостат обеспечивает посто нную температуру всех элементов анализатора.а также анализируемой среды, С изменением состава анализируемой среды измен ютс ее физические характеристики , например в зкость, плотность и т.д., что вызывает изменение аэрогидродинамических сопротивлений дросселей моста и, как следствие, изменение выходного сигнала моста, регистрируемое измерительным дифманометром 5, Таким образом, каждому определенному составу анализируемой смеси соответствует определенное значение выходного сигнала дроссельной мостовой схемы. Если выбрать проходные сечени дросселей из услови обеспечени необходимой инерционности измерени , то при выполнении ламинарных дросселей в виде пакетов конечного числа параллельно расположенных капилл 1ров с общим входом и выходом с той же суммарной площадью проходного сечени ламинарного дроссел можно не только обеспечить нормальную работу анализатора, но и существенно повысить точность и чувствительность измерени за счет уменьшени турбулентной составл ющей в ламинарных дроссел х, повышени устойчивости ламинарного и турбулентного потоков соответственно в ламинарном и турбулентном дроссел х, а также повысить чувствительность ламинарнотурбулентного и турбулентно-ламинарного делителей давлени , составл ющих мостовую схему. Формула изобретени Аэрогидродинамический анализатор состава , содержащий комбинированный преобразователь на ламинарных и турбулентных сопротивлени х, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и чувствительности измерени , каждое ламинарное сопротивление разделено не менее чем на два параллельно расположенных капилл ра с общим входом и выходом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: Х.Залманзон Л,А. Аэрогидродинамические методы измерени входных параметров автоматических систем, М,, 1973, с. 122-134. Я. Авторское свидетельство СССР № 200300, м.кл, Q 01 N и/00,. 1966. 3. Перевезенцев Н.Г., Архипов Г,Г. Капилл рно-диафрагменный газоанализатор . Сб, Работы по технологии неорганических веществ и автоматическому контролю . Труды УНИХИМ, вып,7, Л., 1958,This aerohydrodynamic composition analyzer has a higher sensitivity for determining the composition of gas mixtures, however, its accuracy and sensitivity are not sufficient for use in gas analysis systems. The low accuracy and sensitivity of the measurement is explained by the presence of a large turbulent component of the gas movement in laminar throttles and the effect of non-informative parameters on the measurement result, in particular, and through the turbulent component. In addition, the low permeability of the laminar flow in them also determines the low sensitivity of the use of e viHX -in the scheme of the analyzer laminar-turbulent and turbulent-laminar pressure dividers. Finally, the analyzer is characterized by high measurement inertia. The purpose of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of the measurement. The goal is achieved by the fact that in the aero-hydrodynamic composition analyzer containing a combination converter for laminar and turbulent resistances, each laminar resistance is divided into at least two parallel capillaries with a common input and output. The proposed aerohydrodynamic composition analyzer can significantly improve the accuracy and sensitivity of measurement by reducing the turbulent component in laminar throttles and, accordingly, reducing the effect of non-informative parameters through this component on the measurement result, by increasing the stability of the laminar flow in laminar throttles. x ,: and also by increasing the senses -. Laminar-turbulent and turbulent-laminar pressure dividers constituting the pneumatic measuring circuit, as a result of simultaneous provision of optimal flow regimes of the studied media through the laminar and turbulent thrusts. The drawing shows a schematic diagram of the proposed analyzer. The aerohydrodynamic composition analyzer contains two turbulent throttles 1 and 2 and two laminar thrusts 3 and 4, connected in a bridge with cross-switching turbulent and laminar throttles, measured differential pressure gauge 5, connected to the output diagonal of the bridge, as well as absolute pressure reversors: a controller b installed on the line of supply of the analyzed medium to the bridge circuit, and controller 7 installed on the output line of the analyzed medium from the bridge. Laminar throttles of the 3 and 4 bridges are made in the form of packages of at least two parallel-arranged capillaries with a common inlet and outlet. All elements of the analyzer are placed in thermostat 8. The analyzed medium under pressure continuously passes through the absolute pressure regulator, throttles 1, 4, 3, 2 and then through the absolute pressure regulator 7. With the help of regulators b and 7, constant supply pressure is maintained both at the inlet and at the outlet of the bridge circuit. The thermostat provides a constant temperature for all elements of the analyzer. As well as the medium being analyzed. With a change in the composition of the medium being analyzed, its physical characteristics, such as viscosity, density, etc., change, which causes a change in the aero-hydrodynamic resistance of the bridge throttles and the signal of the bridge recorded by the measuring differential pressure meter 5; Thus, each determined composition of the analyzed mixture corresponds to a certain value of the output signal of the throttle bridge howling scheme. If one chooses flow sections of chokes from the condition of providing the necessary inertia of measurement, then when performing laminar chokes in the form of packets of a finite number of parallel-arranged capillaries 1p with a common input and output with the same total area of the flow section of the laminar choke, it is possible not only to significantly increase the accuracy and sensitivity of the measurement by reducing the turbulent component in laminar throttles, increasing the stability of the laminar and tour in the laminar and turbulent throttles, as well as the sensitivity of the laminar-turbulent and turbulent-laminar pressure dividers constituting the bridge circuit, respectively. Aerohydrodynamic composition analyzer comprising a combined converter for laminar and turbulent resistances, characterized in that, in order to increase the accuracy and sensitivity of the measurement, each laminar resistance is divided into at least two parallel-arranged capillaries with a common input and output. Sources of information taken into account in the examination: H. Zalmanzon L., A. Aerohydrodynamic methods for measuring the input parameters of automatic systems, M, 1973, p. 122-134. I. USSR Author's Certificate No. 200300, m.kl, Q 01 N and / 00 ,. 1966. 3. Perevezentsev NG, Arkhipov G, G. Capillary diaphragm gas analyzer. Sa, Works on technology of inorganic substances and automatic control. Proceedings of UNIKHIM, vol. 7, L., 1958,

LL