SU811098A1

SU811098A1 - Gasoanalytical apparatus

Info

Publication number: SU811098A1
Application number: SU792744766A
Authority: SU
Inventors: Николай Арсентьевич Давыдов; Виктор Семенович Двас; Александр Иванович Мочалкин
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1981-03-07

Description

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано, например, при контроле газовых сред, в технологических линиях газовой и химической промышленности.The invention relates to the field of analytical instrumentation and can be used, for example, in the control of gas environments, in technological lines of the gas and chemical industries.

Известно газоаналитическое устройство диффузионного типа, в котором анализируемый газ из окружающей атмосферы поступает путем диффузии по двум раздельным газовым каналам соответственно в рабочую и сравнительную измерительные ячейки с чувствительными элементами, пройдя через два диффузионных увлажнителя газа. В газовом канале сравнительного чувствительного элемента имеется дополнительно фильтр-поглотитель определяемого компонента [1].A gas-analytical device of the diffusion type is known in which the analyzed gas from the surrounding atmosphere enters by diffusion through two separate gas channels into the working and comparative measuring cells with sensing elements, respectively, passing through two diffusion gas humidifiers. In the gas channel of the comparative sensitive element there is an additional filter-absorber of the detected component [1].

Диффузионный напуск газа обуславливает медленную отработку сорбента фильтрапоглотителя, что обеспечивает большой ресурс устройства. Недостатком устройства является сравнительно большая инерционность показаний, связанная с длительностью газообменного процесса в рабочей ячейке.Diffusion gas inlet causes a slow exhaustion of the filter adsorbent sorbent, which ensures a long resource of the device. The disadvantage of this device is the relatively large inertia of the readings associated with the duration of the gas exchange process in the working cell.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является газоаналитиче• ское устройство, содержащее измерительную ячейку с чувствительным элементом и расположенный за ней по ходу газа побудитель расхода [2].The closest technical solution to the claimed one is a gas analytic device • containing a measuring cell with a sensitive element and a flow inducer located behind it along the gas [2].

Такое устройство с непосредственным напуском анализируемого газа в ячейку име5 ет пониженную надежность, повышенное энергопотребление и увеличенные габариты (вследствие наличия побудителя расхода), небольшой ресурс (вследствие быстрой отработки сорбента фильтра-поглоти10 теля в потоке газа)· и наличие зависимости показаний от расхода газа.Such a device with direct inlet of the analyzed gas into the cell has reduced reliability, increased energy consumption, and increased dimensions (due to the presence of a flow inducer), a small resource (due to the fast exhaustion of the filter adsorbent sorbent in the gas stream), and the presence of the dependence of the readings on the gas flow.

Целью изобретения являются повышение надежности, снижение энергопотребления и уменьшение габаритов.The aim of the invention is to increase reliability, reduce energy consumption and reduce the size.

Эта цель достигается тем, что в газоаналитическом устройстве, содержащем измерительную ячейку с чувствительным элементом и расположенный за ней по ходу газа побудитель расхода, побудитель рас20 хода выполнен в виде глухой реакционной камеры для удаления из анализируемой смеси по крайней мере одного из компонентов.This goal is achieved by the fact that in a gas analytic device containing a measuring cell with a sensitive element and a flow inducer located behind it along the gas flow, the flow inducer is made in the form of a deaf reaction chamber to remove at least one of the components from the analyzed mixture.

Реакционная камера может быть выпол25 йена в виде емкости, заполненной избирательным сорбентом. При работе устройства по дифференциальной измерительной схеме с применением промежуточной химической реакции емкость с сорбентом может быть 30 снабжена полостью, представляющей собойThe reaction chamber may be 25 yen in the form of a container filled with a selective sorbent. When the device is operated according to a differential measuring circuit using an intermediate chemical reaction, the container with the sorbent can be provided with a cavity, which is

сравнительную ячейку с пыжом-увлажнителем.comparative cell with wad-humidifier.

На фиг. 1 схематически изображено газоаналитическое устройство; на фиг. 2 — вариант выполнения устройства для работы но дифференциальной схеме.In FIG. 1 schematically shows a gas analysis device; in FIG. 2 is an embodiment of a device for operation on a differential circuit.

азоаналитическое устройство состоит из корпуса 1, в газовом канале 2 которого помещен чувствительный элемент 3, например, но теплопроводности. Газовый канал 2 ооразует рабочую газотеплообменную измерительную ячейку. Рабочая ячейка 2 через осевой канал увлажнителя 4 сообщается с контролируемой окружающей атмосферой и имеет выходное отверстие 5, сообщающееся посредством канала 6 с побудителем расхода 7. Побудитель расхода 7 выполнен в виде глухой реакционной камеры, предназначенной для удаления из анализируемом смеси одного или нескольких компонентов. Реакционная камера может быть выполнена в ряде случаев в виде емкости, заполненной избирательным сорбентом.the azoanalytical device consists of a housing 1, in the gas channel 2 of which a sensing element 3 is placed, for example, but of thermal conductivity. The gas channel 2 provides a working gas-heat exchange measuring cell. The working cell 2 through the axial channel of the humidifier 4 communicates with a controlled ambient atmosphere and has an outlet 5 communicating via a channel 6 with a flow inducer 7. The flow isolator 7 is made in the form of a deaf reaction chamber designed to remove one or more components from the analyzed mixture. The reaction chamber can be made in some cases in the form of a container filled with a selective sorbent.

ύ случаях, когда устройство работает по дифференциальной измерительной схеме с применением промежуточной реакции, емкость с сорбентом дополнительно снабжена полостью, представляющей собой сравнительную ячейку 8 с чувствительным элементом 9 и пыжом-увлажнителем 10. Сравнительная ячейка сообщается с реакционной камерой 7 посредством газового канала И.ύ cases when the device operates according to a differential measuring scheme using an intermediate reaction, the container with the sorbent is additionally provided with a cavity, which is a comparative cell 8 with a sensing element 9 and a wad-humidifier 10. The comparative cell communicates with the reaction chamber 7 through the gas channel I.

Устройство работает следующим образом. Контролируемый газ из окружающей атмосферы диффундирует через входное отверстие увлажнителя 4 в рабочую измерительную ячейку 2 и далее через выходное отверстие 5 ячейки и канал 6 — в реакционную камеру побудителя расхода 7. В реакционной камере происходит удаление из анализируемого газа одного из нескольких компонентов, благодаря чему вдоль диффузионного газового тракта устройства образуется градиент (градиенты) концентрации одного (или нескольких) компонента анализируемой газовой смеси. Вследствие этого в газовохм тракте устройства возникает дополнительный диффузионный поток газа в направлении убывания концентрации. Кроме того, поскольку в реакционной камере постоянно поглощается какой-либо компонент газовой смеси, там постоянно создается некоторое разрежение, вызывающее микропоток анализируемого газа, скорость которого определяется интенсивностью работы реакционной камеры. Благодаря наличию увлажнителя анализируемый газ в рабочей ячейке оказывается увлажненным до насыщения при температуре корпуса устройства, что позволяет устранить погрешность от переменной влажности контролируемой атмосферы.The device operates as follows. The controlled gas from the surrounding atmosphere diffuses through the inlet of the humidifier 4 into the working measuring cell 2 and then through the outlet 5 of the cell and the channel 6 into the reaction chamber of the flow inducer 7. In the reaction chamber, one of several components is removed from the gas, so that along diffusion gas path of the device forms a gradient (gradients) of the concentration of one (or several) components of the analyzed gas mixture. As a result of this, an additional diffusive gas flow in the direction of decreasing concentration occurs in the gas path of the device. In addition, since any component of the gas mixture is constantly absorbed in the reaction chamber, a certain vacuum is constantly created there, causing a microflow of the analyzed gas, the speed of which is determined by the intensity of the reaction chamber. Due to the presence of a humidifier, the analyzed gas in the working cell is moistened to saturation at the temperature of the device’s case, which eliminates the error from the variable humidity of the controlled atmosphere.

В случаях, когда устройство работает по дифференциальной измерительной схеме с использованием промежуточной химической реакции, контролируемый газ после удаления из него определенного компонента в реакционной камере 7 поступает путем диф5 фузии в,.сравнительную ячейку 8. Увлажнитель 10 обеспечивает увлажнение газа в сравнительной камере до насыщения при температуре корпуса устройства, что позволяет устранить погрешность от переменной 10 влажности контролируемой атмосферы.In cases where the device operates according to a differential measurement scheme using an intermediate chemical reaction, the controlled gas, after removing a certain component from it, in the reaction chamber 7 enters by diffusion into the comparative cell 8. Humidifier 10 moistens the gas in the comparative chamber to saturation at the temperature of the device’s body, which eliminates the error from the variable 10 humidity of the controlled atmosphere.

Благодаря тому, что увлажнитель сравнительной ячейки расположен в глухом «конце» диффузионного газового тракта устройства, а на входе в газовый тракт рас15 положен увлажнитель рабочей ячейки 4, градиент концентрации паров воды в газовом тракте за увлажнителем 4 практически равен нулю. Вследствие этого расходование воды в увлажнителе 10 оказывается нич20 тожпым, что значительно повышает ресурс устройства.Due to the fact that the humidifier of the comparative cell is located in the blind “end” of the diffusion gas path of the device, and the humidifier of the working cell 4 is located at the entrance to the gas path 15, the concentration gradient of water vapor in the gas path behind the humidifier 4 is practically zero. As a result, the consumption of water in the humidifier 10 turns out to be small, which significantly increases the resource of the device.

Таким образом, предложенное газоаналитическое устройство позволяет за счет замены побудителя расхода реакционной каме25 рой диффузионного типа достигнуть повышения надежности, снижения энергопотребления и улгеньшения габаритов устройства, а также в ряде случаев увеличить ресурс работы. Достигнутый технико-экономиче30 ский эффект позволил принять предложенное устройство за основу при разработке нового газоанализатора на двуокись углерода.Thus, the proposed gas analytic device allows, by replacing the diffusion type flow rate inducer 25, to increase reliability, reduce power consumption and reduce the size of the device, and in some cases increase the service life. The achieved technical and economic effect made it possible to take the proposed device as the basis for the development of a new carbon dioxide gas analyzer.

Claims

comparative cell with wad-humidifier. FIG. 1 schematically depicted gas analyzer device; on srig. 2 shows a variant of the device for operating a 110 differential circuit. The gas analytical device consists of Kopiiyca 1, in the gas channel 2 of which there is a sensitive element 3, but also ten-conduction. Gas channel 2 orazovaya working gas exchange measuring cell. The working cell 2 through the axial channel of the humidifier 4 communicates with a controlled ambient atmosphere and has an outlet 5, which is connected through channel 6 to the flow booster. The flow stimulator 7 is a willow in the form of a blind reaction chamber designed to remove one or more komioneites from the analyzed mixture. The reaction chamber can be made in a number of cases in the form of an em-bone filled with a selective sorbent. li cases when the device works but differentially ;: a measuring circuit with irimetion and an intermediate reaction, the container with the sorbent is finally equipped with an icicle, and is a comparative cell 8 with a sensitive elementite 9 and a navel-tenant 10. The comparative cell communicates with the reaction chamber 7 by means of a gas channel P. The device operates as follows. The controlled gas from the ambient atmosphere diffuses through the inlet of the humidifier 4 into the working measuring cell 2 and then through the outlet 5 of the cell and channel 6 into the reaction chamber of the flow rate detector 7. In the reaction chamber, one of several comonants descends from the analyzed gas, therefore along The diffusion gas path of the device forms a gradient (gradients) of the concentration of one (or several) components of the analyzed gas mixture. As a consequence, in the gas path of the device, a further diffusion note of gas arises in the direction of decreasing concentration. In addition, since any component of the gas mixture is continuously absorbed in the reaction chamber, some vacuum is created there, causing a microflow of the gas to be analyzed, the speed of which is determined by the intensity of the operation of the reaction chamber. Due to the presence of the humidifier, the analyzed gas in the working cell is humidified to saturate the temperature of the device body, which eliminates the obstacle from the variable humidity of the controlled atmosphere. In cases when the device operates with a differential measuring circuit using an intermediate chemical reaction, the controlled gas, after removing a certain component in the reaction chamber 7, is diffused into the comparative cell 8. The humidifier 10 moistens the gas in the comparative chamber to saturation at the temperature of the device body, which allows eliminating foot naps from variable humidity of the controlled atmosphere. Due to the fact that the humidifier of the comparative cell is located in the blind "end of the diffusion gas path of the device, and at the entrance to the gas path there is a humidifier of the working cell 4, the gradient of water vapor concentration in the gas path behind the humidifier 4 is almost zero. As a consequence, the consumption of water in the humidifier 10 is negligible, which greatly increases the life of the device. Thus, the proposed gas-analitic device allows, through the use of a diffusion-type reaction chamber to induce consumption, to increase reliability, reduce energy consumption and reduce the size of the device, as well as increase the service life in a number of cases. The achieved technical and economic effect allowed the proposed device to be taken as the basis for the development of a new gas analyzer for carbon dioxide. Claim 1. An analytic device containing a measuring cell with a sensitive element and a gas flow booster designed for the flow of gas, characterized in that, in order to increase its usefulness, reduce energy consumption and reduce its size, the flow booster is designed as a dull reaction chamber to remove from the analyzed mixture of at least one of the components. 2. A device according to claim 1, characterized in that the reaction chamber is made in the form of a container filled with a selective sorbent. 3. A device according to claim 2, characterized in that the container with the sorbent is provided with a cavity, which is a comparative cell with a fermenting humidifier. Sources of information taken into account in the examination 1. Copyright certificate (c. 2468688/25, cl. G 01 N 27/16, 1977.

2. Pavlenko V. A. Gas analyzers. .-L., “Compassion Building, 1965, p. 45 (prototype).

) 1 I