SU731354A1

SU731354A1 - Magnetic analyzer

Info

Publication number: SU731354A1
Application number: SU782665916A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Мочернюк; Евгений Павлович Пистун; Зеновий Николаевич Теплюх
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1980-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматического приборостроени , а именно к преобразовател м состава газовых и жидких сред по их магнитным свойствам и может быть применено, например, дл определени концентрации газообразного или жидкого кислорода в различных промышленных потоках, в системах жизнеобеспечени , а также при научных исследовани х.The invention relates to the field of automatic instrumentation, namely to converters of gas and liquid media by their magnetic properties and can be used, for example, to determine the concentration of gaseous or liquid oxygen in various industrial streams, in life support systems, as well as in scientific research .

Известен магнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему, воздействующую на поток анализируемого газа и систему дросселей, образующих указанный поток, а также измерительную термоанемометрическую схему 1.Known magnetic gas analyzer containing a magnetic system acting on the flow of the analyzed gas and the system of throttles forming the specified flow, as well as measuring thermo-anemometric circuit 1.

Недостатком такого прибора вл етс невысока точность измерени , обусловленна вли нием изменени состава сопутствующих компонентов анализируемой смеси, вли нием колебаний температуры и атмосферного давлени , вли нием положени прибора относительно горизонта.The disadvantage of such a device is the low accuracy of measurement, due to the influence of changes in the composition of the accompanying components of the analyzed mixture, the effect of temperature and atmospheric pressure fluctuations, and the effect of the position of the device relative to the horizon.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс магнитный газоанализатор, содержащий магнитную систему и систему капилл ров, собранных в пневматическую мостовую измерительную схему, два противоположных плеча которой помещены в магнитное поле 2.The closest in technical essence to the invention is a magnetic gas analyzer containing a magnetic system and a system of capillaries assembled into a pneumatic pavement measuring circuit, the two opposite arms of which are placed in a magnetic field 2.

Этот газоанализатор также обладает низкой точностью измерени за счет значительного вли ни на результат измерени температуры анализируемого газа и окружающей среды, а также за счет неидентичности магнитных полей на каждом из рабочих капилл ров.This gas analyzer also has a low measurement accuracy due to a significant influence on the result of measuring the temperature of the analyzed gas and the environment, as well as due to the nonidentity of the magnetic fields on each of the working capillaries.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

10 Поставленна цель достигаетс тем, что в магнитном анализаторе, содержащем магнитную систему и систему капилл ров, собранных в аэрогидродинамическую схему моста, система капилл ров выполнена в вн15 де трубки, замкнутой в овал, который вдоль его больщой осп скручен на 180°.10 The goal is achieved by the fact that in a magnetic analyzer containing a magnetic system and a system of capillaries assembled into an aero-hydrodynamic circuit of a bridge, the system of capillaries is made inside the tube closed in an oval, which is twisted 180 ° along its large osp.

Указанные отличительные признаки обеспечивают повыщение точности измерени заThese distinctive features provide increased measurement accuracy for

20 счет улучщени условий течени анализируемой среды в каналах капилл ров, за счет идентичности всех плеч мостовой схемы по аэрогидродинамическому сопротивлению , за счет идентичности воздействи 20 due to the improvement of the conditions of flow of the analyzed medium in the channels of the capillaries, due to the identity of all the shoulders of the bridge circuit in terms of aero-hydrodynamic resistance, due to the identity of the effect

25 магнитного пол на противоположные плечи мостовой схемы, а также за счет уменьщени вли ни изменений температуры на выходной сигнал мостовой измерительной схемы.25 of the magnetic field on the opposite shoulders of the bridge circuit, as well as by reducing the effect of temperature changes on the output signal of the bridge metering circuit.

Принципиальна схема предложенного магнитного анализатора показана на фиг. 1 и 2: на фиг. 1 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - разрез по Б-Б на фиг. 1.A schematic diagram of the proposed magnetic analyzer is shown in FIG. 1 and 2: in FIG. 1 is a section along A-A in FIG. 2; in fig. 2 is a section along BB in FIG. one.

Магнитный анализатор содержит капилл рную трубку 1, выполненную в виде скрученного на 180° овала, с входным 2 и выходным 3 штуцерами дл подвода и отвода анализируемой среды и с штуцерами 4, 5 дл подсоединени вторичного преобразовател , а также магнитную систему 6 с полюсными .башмаками. Таким образом , капилл рна трубка 1 совместно со штуцерами 2-5 образуют аэрогидродинамическую мостовую схему, два плеча которой наход тс в зоне более сильной интенсивности неравномерности магнитного пол , а два других плеча - в зоне более слабой интенсивности неравномерного магнитного пол . В качестве вторичного преобразовател могут примен тьс , наиример, термоанемометрический или дифманометрический преобразователи.The magnetic analyzer contains a capillary tube 1, made in the form of an oval twisted by 180 °, with inlet 2 and outlet 3 fittings for supplying and discharging the analyzed medium and with fittings 4, 5 for connecting the secondary converter, as well as a magnetic system 6 with pole bashmakami . Thus, the capillary tube 1, together with fittings 2-5, form an aero-hydrodynamic bridge circuit, the two arms of which are in the zone of stronger intensity of the uneven magnetic field, and the other two arms in the zone of weaker intensity of the uneven magnetic field. Nairimer, thermo-anemometric or differential-mapping transducers can be used as a secondary converter.

Анализатор работает следуюш,им образом .The analyzer works in the following way.

Анализируема среда через входной штуцер 2 подаетс в капилл рную трубку 1. На входе в трубку 1 поток этой среды разветвл етс на две части и ироходит по обеим ветв м овала к противоположному штуцеру 3. При движении анализируемой среды обесиечиваетс ее взаимодействие с магнитным нолем, создаваемым магнитной системой 6. При этом в одной ветви овала это взаимодействие происходит сначала с более сильным по интенсивности неравномерным магнитным полем, а затем с более слабым по интенсивности неравномерным магнитным полем, а в другой ветви овала- сначала с более слабым, а затем с более сильным неравномерным магнитным полем.The analyzed medium through the inlet nozzle 2 is fed into the capillary tube 1. At the entrance to the tube 1, the flow of this medium splits into two parts and spins along both branches of the oval to the opposite fitting 3. When the analyzed medium moves, its interaction with the magnetic field generated magnetic system 6. In this case, in one branch of the oval, this interaction occurs first with a stronger intensity non-uniform magnetic field, and then with a weaker intensity non-uniform magnetic field, and in another branch ova la- first with a weaker, and then with a stronger non-uniform magnetic field.

При отсутствии в анализируемой среде компонентов с вно выраженными магнитными свойствами вышеуказаиное взаимодействие потока среды с магнитным полем системы 6 не будет иметь место, аэрогидродинамический мост будет находитьс в равновесии, а его выходной сигнал равен нулю. При наличии такого компонента в анализируемой среде за счет взаимодействи магнитного пол системы 6 с потоками среды в трубке 1 возникает иерераспределение аэрогидродииамических сопротивлений в разных част х трубки 1, в св зи с чем на выходе аэрогидродинамического моста по вл етс сигнал в виде перепада давлени или расхода, измер емый соответственноIn the absence of components with clearly expressed magnetic properties in the analyzed medium, the above interaction of the medium flow with the magnetic field of system 6 will not take place, the aero-hydrodynamic bridge will be in equilibrium, and its output signal will be zero. When such a component is present in the analyzed medium, due to the interaction of the magnetic field of the system 6 with the fluxes of the medium in the tube 1, the aero-hydrodiamiamic resistance in different parts of the tube 1 is redistributed. measured accordingly

дифманометрическим или термоанемометрическим преобразовател ми.differential or thermo-anemometric converters.

Предложенное выполнение системы капилл ров обеспечивает одинаковое течение 5 анализируемой среды в каналах капилл ров и идентичность их аэрогидродинамических сопротивлений. Кроме того, такое выполнение обеспечивает также идентичность воздействи неравномерного магнитногоThe proposed implementation of the capillary system ensures the same flow of the 5 analyzed medium in the capillary channels and the identity of their aero-hydrodynamic resistances. In addition, this embodiment also provides the identity of the effect of a non-uniform magnetic field.

0 пол на все противоположные плечи аэрогидродинамической мостовой измерительной схемы. Все это приводит к уменьшению вли ни неинформативных параметров, например , илотности, в зкости, температуры0 floor on all the opposite shoulders of the aero-hydrodynamic bridge measuring circuit. All this leads to a decrease in the influence of non-informative parameters, for example, density, viscosity, temperature

5 на выходной сигнал анализатора и обеспечивает сушественное повышение точности измереии . В предложенной конструкции поток анализируемой среды находитс в неравномерном магнитном поле, что также5 on the output signal of the analyzer and provides a substantial increase in the accuracy of measurement. In the proposed design, the flow of the analyzed medium is in a non-uniform magnetic field, which also

0 обеспечивает повышение точности и чувствительности измерени .0 provides increased accuracy and measurement sensitivity.

Предложенный анализатор может быть ирименен дл определени концентрации вешеств с магнитными свойствами, например газообразного или жидкого кислорода в различных промышленных потоках, системах жизиеобеспечени , а также при научных исследовани х.The proposed analyzer can be used to determine the concentration of substances with magnetic properties, such as gaseous or liquid oxygen in various industrial streams, life support systems, as well as in scientific research.

Применение предложенного анализатораApplication of the proposed analyzer

0 позвол ет вести р д технологических процессов в химической промышленности в оптимальных режимах (например, в технологических процессах получени кислорода, азота и аргона), обеспечив тем самым повышение их экономической эффективности. При применении предложенного устройства дл анализа кислорода в системах жизнеобеспечени обеспечиваетс повышение надежности измерени и систем в целом.0 allows to conduct a number of technological processes in the chemical industry in optimal conditions (for example, in technological processes for obtaining oxygen, nitrogen and argon), thereby ensuring an increase in their economic efficiency. By using the proposed device for analyzing oxygen in life support systems, the reliability of the measurement and the systems as a whole are improved.

Claims

1. Van Y. Analyzers of gases and liquids, M., 1970, p. 123-127.

2. Ageikin DI Magnetic gas analyzers, M.-L., 1963, p. 175 (prototype).

d

i

fm.g.2