SU682808A1

SU682808A1 - Gas analyzer for the determination of impurities in bottles containing compressed gas

Info

Publication number: SU682808A1
Application number: SU762336351A
Authority: SU
Inventors: Валерьян Петрович Закатов; Людмила Александровна Массальская; Андрей Владимирович Машбиц
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1979-08-30

Description

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может найти применение дл анализа газовых смесей в химической , газовой и других отрасл х промышленности .The invention relates to analytical instrumentation and can be used for the analysis of gas mixtures in the chemical, gas and other industries.

Известен газоанализатор дл определени состава газовых смесей, который содержит детектор, например термокондуктометр , с двум камерами, в которых размещены чувствительные элементы, включенные в мостовую измерительную схему. В одну камеру детектора подаетс анализируемый газ, а в другую камеру - газ, не содержащий определ емых примесей. При изменении состава анализируемого газа происходит пропорциональное изменение величины выходного сигнала детектора газоанализатора . Этот газоанализатор может быть снабжен узлом защиты дл предотвращени проникновени атмосферного воздуха в отдельные элементы газового тракта анализатора (например, в узел ввода пробы) .A gas analyzer is known for determining the composition of gas mixtures, which contains a detector, for example a thermal conductivity meter, with two chambers in which sensing elements are included in the pavement measuring circuit. The analyzed gas is supplied to one detector chamber, and a gas that does not contain detectable impurities is supplied to another chamber. When the composition of the analyzed gas changes, a proportional change in the output signal of the detector of the gas analyzer occurs. This gas analyzer can be equipped with a protection unit to prevent the penetration of atmospheric air into individual elements of the gas path of the analyzer (for example, into the sample introduction unit).

Наиболее близким к изобретению вл етс газоанализатор дл определени примесей в баллонах со сжатым газом, содержащий стабилизатор давлени анализируемого газа, выход которого непосредственно и через накопительный сосуд св зан с входными каналами трехходового крана, детектор теплопроводности с дроссел ми на входах камер, одна из которых соединена с выходом трехходового крана, и узел защиты со стабилизированным по давлению источником вспомогательного газа. Таким газоанализатором может быть газоанализатор , содержащий стабилизатор давлени , канал «Питание которого соединен с линией подачи анализируемого газа, а выход непосредственно и через поглотительный сосуд св зан с входными каналами трехходового крана, выходной канал которого через дроссель подключен к одной камере детектора, на входе второй камеры которого установлен дроссель, св занный с поглотительным сосудом .Closest to the invention is a gas analyzer for the determination of impurities in compressed gas cylinders containing a pressure stabilizer of the gas to be analyzed, the output of which directly and through a storage vessel is connected to the inlet channels of a three-way valve, a thermal conductivity detector with throttles at the inputs of the chambers, one of which is connected with the output of a three-way valve, and a protection unit with a pressure-stabilized auxiliary gas source. Such a gas analyzer can be a gas analyzer containing a pressure stabilizer, the channel whose power is connected to the supply line of the gas to be analyzed, and the output directly and through the absorption vessel is connected to the inlet channels of a three-way valve, the output channel of which is connected through the choke to one detector chamber the chambers of which are fitted with a choke connected to an absorption vessel.

В одном положении трехходового крана производитс балансировка мостовой измерительной схемы газоанализатора. При этом анализируемый газ с выхода стабилизатора давлени подаетс в сосуд, где происходит поглощение примесей, а из него разветвл етс на два потока, поступающие в камеры детектора. В другом полол-сении трехходового крана осуществл етс анализ . При этом анализируемый газ с выхода стабилизатора давлени поступает в одну камеру детектора через поглотительный сосуд , а в другую - мину его.In one position of the three-way valve, the bridge measuring circuit of the gas analyzer is balanced. At the same time, the analyzed gas from the outlet of the pressure stabilizer is supplied to the vessel, where the absorption of impurities takes place, and from it splits into two streams entering the chambers of the detector. In the other half of the three-way valve, an analysis is carried out. At the same time, the analyzed gas from the outlet of the pressure stabilizer enters one detector chamber through an absorption vessel, and the other, into a mine.

При непрерывной работе на технологическом потоке известный газоанализатор имеет удовлетворительную точность, достаточно надежен в работе и обеспечивает непре рывную выдачу показаний с малым запаздыванием . При периодической работе, когда к одному анализатору через произвольные интервалы времени подключают разные объекты, например баллоны со сжатым газом, продолжительность анализов резко возрастает, а точность и надежность значительно ухудшаютс .During continuous operation at the process flow, the known gas analyzer has a satisfactory accuracy, is sufficiently reliable in operation, and provides continuous output of readings with a small delay. During periodic operation, when different objects are connected to the same analyzer at arbitrary intervals of time, for example, cylinders with compressed gas, the duration of the analyzes increases dramatically, and the accuracy and reliability deteriorate significantly.

Цель изобретени - повышение точности и надежности газоанализатора и сокращение продолжительности анализов при периодической работе.The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the gas analyzer and reduce the duration of analyzes during periodic operation.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном газоанализаторе, содержаш,ем стабилизатор давлени анализируемого газа , выход которого непосредственно и через накопительный сосуд св зан с входными каналами трехходового крана, детектор теплопроводности с дроссел ми на входах камер, одна из которых соединена с выходом трехходового крана, и узел заш,иты со стабилизированным по давлению источником вспомогательного газа, узел защиты снабжен одномембранным элементом, глуха камера и сопло которого соединены с выходом стабилизатора давлени анализируемого газа и с дросселем на входе второй камеры детектора, а проточна камера подключена к выходу стабилизированного по давлению источника вспомогательного газа.This goal is achieved by the fact that, in a known gas analyzer, containing a pressure stabilizer of the gas to be analyzed, the output of which directly and through a storage vessel is connected to the input channels of a three-way valve, a heat conduction detector with droplets at the inputs of the chambers, one of which is connected to the output of a three-way valve , and a zash, ity unit with a pressure-stabilized auxiliary gas source, the protection unit is equipped with a single-membrane element, the chamber is deaf and the nozzle of which is connected to the output of the pressure stabilizer neither the analyzed gas and the throttle at the inlet of the second chamber of the detector, and the flow chamber is connected to the outlet of a pressure-stabilized auxiliary gas source.

На чертеже изображена схема газоанализатора дл определени примесей в баллонах со сжатым газом.The drawing shows a diagram of a gas analyzer for determining impurities in compressed gas cylinders.

Газоанализатор содержит детектор 1 теплопроводности с двум камерами 2 и 3, в которых размещены чувствительные элементы 4. Камера 2 через дроссель 5 соединена с выходом стабилизатора 6 давлени анализируемого газа, подключенного через клапан 7 к линии подачи анализируемого газа. Камера 3 через дроссель 8 подключена к выходному каналу трехходового крана 9, один входной канал которого непосредственно соединен с выходом стабилизатора 6 давлени , а другой входной канал соединен с ним через накопительный сосуд 10, заполненный сорбентом и погруженный в ванну 11 с хладагентом.The gas analyzer contains a thermal conductivity detector 1 with two chambers 2 and 3 in which sensitive elements 4 are placed. Chamber 2 is connected via an inductor 5 to an output of a pressure stabilizer 6 connected to the test gas through valve 7 to the test gas supply line. Chamber 3 through choke 8 is connected to the output channel of a three-way valve 9, one input channel of which is directly connected to the output of the pressure stabilizer 6, and the other input channel is connected to it through a storage vessel 10 filled with a sorbent and immersed in the coolant bath 11.

Узел защиты включает стабилизированный по давлению источник вспомогательного газа, состо щий из баллона 12 со вспомогательным газом и регул тора 13 давлени , выход которого через дроссель 14 соединен с линией сброса и непосредственно подключен к проточной камере 15 одномембранного элемента 16. Глуха камера 17 и сопло 18 элемента 16 св заны с выходом стабилизатора 6 давлени и с дросселем 5.The protection assembly includes a pressure-stabilized auxiliary gas source consisting of a cylinder 12 with an auxiliary gas and a pressure regulator 13, the output of which is connected via a choke 14 to a discharge line and directly connected to the flow chamber 15 of the membrane membrane 16. Deafening chamber 17 and nozzle 18 the element 16 is connected to the output of the pressure stabilizer 6 and to the choke 5.

Газоанализатор работает следующим образом .The gas analyzer operates as follows.

Предварительно устанавливают на выходе регул тора 13 давление PZ, на величину ,01-0,05 кгс/см меньшее, чем давление PI на выходе стабилизатора 6. В исходном состо нии клапан 7 закрыт, а трехходовый кран 9 находитс в положении , показанном на чертеже. Канал «Питание стабилизатора 6 давлени отключен от источника анализируемого газа. КамераAt the outlet of the regulator 13, the pressure PZ is preset at a value of 01-0.05 kgf / cm less than the pressure PI at the outlet of the stabilizer 6. In the initial state, the valve 7 is closed and the three-way valve 9 is in the position shown in the drawing . Channel "The power of the stabilizer 6 pressure is disconnected from the source of the analyzed gas. Camera

3 детектора 1 отсоединена от накопительного сосуда 10 и сообщаетс со стабилизатором 6 давлени . Выход регул тора 13 давлени через проточную камеру 15 и открытое сопло 18 одномембранного элемента 163, detector 1 is disconnected from storage tank 10 and communicates with pressure stabilizer 6. The output of the pressure regulator 13 through the flow chamber 15 and the open nozzle 18 of the single-membrane element 16

соединен с выходом стабилизатора 6 давлени , благодар чему через камеры 2 и 3 детектора 1 протекает вспомогательный газ с расходом, близким по величине к его номинальному значению при анализах.connected to the outlet of the pressure stabilizer 6, whereby the auxiliary gas flows through the chambers 2 and 3 of the detector 1 with a flow rate close in magnitude to its nominal value during analyzes.

После подключени баллона с анализируемым газом открывают клапан 7 и анализируемый газ из баллона поступает в стабилизатор 6 давлени . На выходе стабилизатора давлени и в глухой камере 17After connecting the cylinder with the analyzed gas, the valve 7 is opened and the analyzed gas from the cylinder enters the pressure stabilizer 6. At the outlet of the pressure stabilizer and in a deaf chamber 17

одномембранного элемента 16, непосредственно с ним соединенной, устанавливаетс давление PI. Под действием перепада давлени A PI-PS мембрана одномембранного элемента 16 закрывает сопло 18, прерыва поток вспомогательного газа. В камеры 2 и 3 детектора 1 поступает анализируемый газ с выхода стабилизатора 6 давлени . На выходе регул тора 13 и в проточной камере 15 одномембранного элемента 16 при этом поддерживаетс давление Р, поскольку расход утечки регул тора 13 через дроссель 14 сбрасываетс в атмосферу . После промывки анализируемым газомthe single-membrane element 16 directly connected to it, a pressure PI is established. Under the action of pressure drop A PI-PS, the membrane of the diaphragm element 16 closes the nozzle 18, interrupting the auxiliary gas flow. In the chambers 2 and 3 of detector 1, the analyzed gas enters from the outlet of the pressure stabilizer 6. At the outlet of the regulator 13 and in the flow chamber 15 of the single-membrane element 16, the pressure P is maintained, since the flow rate of the regulator 13 through the throttle 14 is discharged into the atmosphere. After washing with the analyzed gas

газовых линий, соедин ющих стабилизатор 6 давлени с детектором 1, производ т балансировку нул измерительной мостовой схемы, в которую включены чувствительные элементы 4 детектора 1 (мостова схемаthe gas lines connecting the pressure stabilizer 6 to the detector 1, balancing the zero of the measuring bridge circuit, which includes the sensitive elements 4 of the detector 1 (the bridge circuit

и узел балансировки на чертеже не показаны ), и переключают трехходовый кран 9. В камеру 3 детектора 1 поступает анализируемый газ, предварительно протекающий через сосуд 10, в котором происходит сорбци примесей, а в камеру 2 - газ непосредственно с выхода стабилизатора 6 давлени , т. е. анализируемый газ с примес ми .and the balancing assembly is not shown in the drawing), and the three-way valve 9 is switched. Analyzed gas enters chamber 3 of detector 1 and flows through the vessel 10, in which sorption of impurities takes place, and gas 2 directly from the outlet of pressure stabilizer 6, t is the analyzed gas with impurities.

На выходе мостовой схемы детектора 1At the output of the bridge circuit detector 1

формируетс сигнал, пропорциональный суммарному содержанию примесей в анализируемом газе.a signal is generated that is proportional to the total content of impurities in the analyzed gas.

По окончании анализа перевод т трехходовый кран,9 в исходное положение и закрывают клапан 7, прекраща подачу анализируемого газа в газоанализатор. При уменьшении давлени PI до величины Ру. автоматически открываетс сопло 18 элемента 16 и в камеры 2 и 3 детектора 1 подаетс вспомогательный газ.At the end of the analysis, the three-way valve 9 is returned to the initial position and the valve 7 is closed, stopping the flow of the analyzed gas to the gas analyzer. Decreasing the pressure PI to Py. the nozzle 18 of element 16 is automatically opened and an auxiliary gas is supplied to chambers 2 and 3 of detector 1.