SU851242A1 - Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter - Google Patents

Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter Download PDF

Info

Publication number
SU851242A1
SU851242A1 SU782635846A SU2635846A SU851242A1 SU 851242 A1 SU851242 A1 SU 851242A1 SU 782635846 A SU782635846 A SU 782635846A SU 2635846 A SU2635846 A SU 2635846A SU 851242 A1 SU851242 A1 SU 851242A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heater
thermal conductivity
gas
thermistor
bridge
Prior art date
Application number
SU782635846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роза Владимировна Видова
Геннадий Львович Розинов
Сергей Викторович Скрупский
Игорь Янович Штраль
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6900
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6900 filed Critical Предприятие П/Я Р-6900
Priority to SU782635846A priority Critical patent/SU851242A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU851242A1 publication Critical patent/SU851242A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерению теплопроводности газов и газовых смесей и может быть использовано дл  измерени  теплопроводности и состава потока газовых смесей с быстро измен ющимис  значени ми состава, теплопроводности и скорост потока в экспериментальных работах по исследованию химических процессо и реакторов, а также в промьшшенных реакторах и трубопроводах дл  полу .чени  информации о локальных характеристиках газовых потомков. Известны анализаторы состава газ по теплопроводности, содержащие терморезистор, омическое сопротивление которого измен етс  от темпер туры в св зи с изменением теплопроводности анализируемого газа ГОИзмерение теплопроводности и сос ва газов реализуетс  в известных анализаторах только при небольших колебани х расхода (не более 10-15% Как правило, известные газоанализат ры по теплопроводности оснащаютс  специальными средствами, обеспечивающими посто нство или снижающими колебани  проход щего через них газа. В св зи с этим они не могут быть использованы дл  измерени  теплопроводности и состава непосредственно в потоке газа, скорость которого может измен тьс  от О до 5 м/с, а частбта пульсации концентраций составл ющих компонентов составл ет 20-50 Гц. Известен анализатор состава газй с использованием измерительных схем с автоматическим регул тором напр жени , поддерживающим температуру терморезистора посто нной, который позвол ет проводить измерение быстро измен кнцихс  концентраций 2. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  измеритель теплопроводности и состава потока газовой смеси, содержащий нагреватель с термонезавиcи взIM омическим сопротивлением. терморезистор, включенный в измерительный мост с пассивной веТвью, и регул тор напр жени , вход которого подключен к измерительной диагонали моста. Предварительный подогрев газа перед измерением теплопроводности снижает расходную зависимость и уменьшает погрешность от изменени  расхода при измерении теплопроводности 3J. Однако в указанном устройстве нагреватель и терморезистор включены последовательно в одно плечо измерительного моста,, вследствие чего ч рез них всегда идет одинаковый ток. Это не позвол ет измен ть величину тока через нагреватель в широком диапазоне независимо от тока через терморезистор. В результате диапазон расходЬй и теплопроводностей в котором может быть достигнуто уменьшение расходной зависимости, остаетс ; достаточно узким. Цель изобретени  - сохранение точности измерений при изменении расхода газа. Поставленна  цель достигаетс  те что в измерителе теплопроводности и состава потока газовой смеси,соде жащем нагреватель с термонезависимым омическим сопротивлением, термор зистор , включенный в измерительный мост с пассивной ветвью, и регул то напр жени , вход которого подключен к измерительной диагонали моста, нагреватель подключен к выходу регу тора последовательно с измерительным мостом, а каждое из сопротивлений R пассивной ветви моста выбрано из соотношени  -сопротивление терморезис ра; -сопротивление нагревател напр жение на выходе регул тора напр жени ,соответствующе нулевой концентрации анализируемог компонента; J - ток через нагреватель, пр котором он нагревает газ до темпер туры терморезистора. На чертеже представлена схема и мерител  теплопроводности и состав потока газовой смеси. Вход автоматического регул тора I напр жени  подключен к измерительой диагонали измерительного моста, осто щего- из терморезистора 2,пото нного резистора 3, а также пото нных и одинаковых резисторов 4 5 пассивной ветви моста. Нагреватель 6 с термонезависимым омиеским сопротивлением подключен к выходу регул тора 1 напр жени  последовательно с измерительным мостом. Выход регул тора I напр жени   в етс  выходом устройства. Устройство работает следующим образом . Исследуемый газ проходит последовательно через независимый от температуры , нагреватель 6 и терморезистор 2. Нагреватель 6 подогревает газ перед терморезистором 2, что уменьшает погрешность от изменени  расхода . Кроме того, в предлагаемом устройстве мощность, рассеиваема  на нагревателе 6, автоматически увеличиваетс  при увеличении расхода, и дополнительно уменьшлетс  погрешность от изменени  расхода. Это происходит потому, что при увеличении расхода терморезистор 2 остывает, регул тор 1 напр жени  авто 4атйчески увеличивает на1пр жение на выходе,чтобы вернуть температуру терморезистора 2 к исходному состо нию, увеличива  тем самым мощность рассе ни  на нагревателе 6. Расширение диапазона расходов и тегшопроводностей, в котором допустимо уменьшение погрешности от изменени  расхода, происходит за счет того, что в предлагаемом устройстве можно задавать ток через нагреватель 6 независимо от тока через терморезистор 2 так, чтобы газ на нагревателе 6 нагревалс  до температу терморезистора 2, точнее до средней температуры газа около терморезистора 2. Получение зтого значени  тока через нагреватель 6 осуществл ют выбором сопротивлений каждого из резисторов 4 и 5 в соответствии с соотношением. 2Г 1 Л 2V Предлагаемое устройство, таким образом, позвол ет проводить измерение теплопроводности и состава потоков газовых смесей в широком диапазоне расходов и теплопроводноеThe invention relates to measuring the thermal conductivity of gases and gas mixtures and can be used to measure the thermal conductivity and composition of gas mixtures with rapidly changing composition, thermal conductivity and flow rates in experimental studies of chemical processes and reactors, as well as in industrial reactors and pipelines for obtaining information on the local characteristics of gas descendants. Thermal conductivity gas analyzers are known that contain a thermistor, the ohmic resistance of which varies with temperature due to a change in the thermal conductivity of the gas being analyzed. As a rule, known gas analyzers with thermal conductivity are equipped with special means that ensure the constancy or reduce the oscillations of the gas passing through them. They can be used to measure thermal conductivity and composition directly in a gas stream, the speed of which can vary from 0 to 5 m / s, and the pulsation of concentrations of the constituent components is 20-50 Hz. A gas analyzer is known using measuring circuits with automatic voltage regulator that maintains the temperature of the thermistor constant, which allows you to measure quickly changes in the concentration of 2. The closest to the offer is a heat conductivity meter and Av stream gas mixture containing heater termonezavici vzIM ohmic resistance. a thermistor included in the measuring bridge with a passive network, and a voltage regulator whose input is connected to the measuring diagonal of the bridge. Preheating the gas before measuring the thermal conductivity reduces the flow dependence and reduces the error due to a change in the flow when measuring the thermal conductivity of 3J. However, in the specified device, the heater and the thermistor are connected in series to one shoulder of the measuring bridge, as a result of which the same current always flows. This prevents the current through the heater from varying in a wide range, regardless of the current through the thermistor. As a result, the range of flow rates and thermal conductivities in which a reduction in the flow dependence can be achieved remains; quite narrow. The purpose of the invention is to preserve the accuracy of measurements when the gas flow rate changes. The goal is achieved by the fact that in the meter of thermal conductivity and composition of the gas mixture flow, containing a heater with thermally independent ohmic resistance, a thermistor connected to the measuring bridge with a passive branch, and a voltage regulator whose input is connected to the bridge diagonal, the heater is connected to the output of the regulator is consistent with the measuring bridge, and each of the resistances R of the passive branch of the bridge is selected from the relation — the resistance of the thermoresistance; -resistance of the heater voltage at the output of the voltage regulator, corresponding to zero concentration of the analyzed component; J is the current through the heater, where it heats the gas to the temperature of the thermistor. The drawing shows the scheme and measure of thermal conductivity and the composition of the flow of the gas mixture. The input of the automatic voltage regulator I is connected to the measuring diagonal of the measuring bridge, which rests from the thermistor 2, the flow resistor 3, and the flow and identical resistors 4 5 of the passive branch of the bridge. A heater 6 with thermally independent omis impedance is connected to the output of the voltage regulator 1 in series with the measuring bridge. The output of the voltage regulator is the output of the device. The device works as follows. The gas under study passes through a temperature independent heater 6 and a thermistor 2. Heater 6 heats up the gas in front of thermistor 2, which reduces the error due to changes in flow. In addition, in the proposed device, the power dissipated on the heater 6 automatically increases as the flow rate increases, and the error due to the change in flow rate is further reduced. This happens because when the flow rate increases, the thermistor 2 cools down, the voltage regulator 1 automatically increases the voltage at the output to return the temperature of the thermistor 2 to its initial state, thereby increasing the power dissipation on the heater 6. in which a reduction in the error due to a change in flow is permissible, is due to the fact that in the proposed device, the current through the heater 6 can be set independently of the current through the thermistor 2 so that the gas is the heater 6 was heated to the temperature of the thermistor 2, more precisely to the average gas temperature around the thermistor 2. The current received through the heater 6 is obtained by selecting the resistances of each of the resistors 4 and 5 according to the ratio. 2G 1L 2V The proposed device thus allows measurement of the thermal conductivity and composition of the gas mixture flows in a wide range of flow rates and heat-conducting

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Измеритель теплопроводности и состава потока газовой смеси, содержа- 15 идей нагреватель с термонезависимым омическим сопротивлением, терморезистор, включенный в измерительный мост с пассивной ветвью, и регулятор напряжения, вход которого под- 20 ключей к измерительной диагонали моста, отличающийся тем, · что, с целью сохранения точности измерений при изменении расхода газа, нагреватель подключен к выходу регу- 25 лятора последовательно с измерительным мостом, а каждое из’сопротивлений К пассивной ветви моста выбрано из соотношения . 2RTj г где RT - сопротивление тернорезистора;A meter of thermal conductivity and gas mixture flow composition, containing 15 ideas: a heater with thermally independent ohmic resistance, a thermistor included in the measuring bridge with a passive branch, and a voltage regulator whose input is 20 keys to the measuring diagonal of the bridge, characterized in that In order to maintain the accuracy of measurements when the gas flow rate changes, the heater is connected to the regulator output in series with the measuring bridge, and each of the resistance to the passive branch of the bridge is selected from the relation. 2R T j g where R T is the resistance of the resistor; RH - сопротивление нагревателя;R H is the resistance of the heater; Up^- напряжение на выходе регулятора напряжения, соответствующее нулевой конценп» рации анализируемого ком,понента;Up ^ - voltage at the output of the voltage regulator, corresponding to the zero concentration of the analyzed component, component; Зц· - ток через нагреватель, при котором он нагревает газ до температуры терморезистора.Zts · is the current through the heater at which it heats the gas to the temperature of the thermistor.
SU782635846A 1978-06-30 1978-06-30 Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter SU851242A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782635846A SU851242A1 (en) 1978-06-30 1978-06-30 Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782635846A SU851242A1 (en) 1978-06-30 1978-06-30 Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU851242A1 true SU851242A1 (en) 1981-07-30

Family

ID=20773226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782635846A SU851242A1 (en) 1978-06-30 1978-06-30 Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU851242A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733644C2 (en) * 2013-04-05 2020-10-05 Чемек Гмбх Device for measuring heat conductivity of gaseous mixture gas components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733644C2 (en) * 2013-04-05 2020-10-05 Чемек Гмбх Device for measuring heat conductivity of gaseous mixture gas components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2509889A (en) Differential altimeter
AU8154287A (en) Detecting method and apparatus using heat sensitive devices
US3587318A (en) Method and apparatus for measurement by determining the temperature of a thermosensitive element heated by the joule effect
KR970007816B1 (en) Calorimeter
SU851242A1 (en) Thermal conductivity and gas mixture flow composition meter
JPH0850109A (en) Gas analyzing method
US2926520A (en) Thermal conductivity cell
JPH0875688A (en) Calorimeter
White et al. Absolute calibration of flow calorimeters used for measuring differences in heat capacities. A chemical standard for temperatures between 325 and 600K
JPS57163822A (en) Measuring device for air flow rate
RU2362124C1 (en) Micro gas flow metre with preset sensitivity
US2505693A (en) Apparatus for analyzing fluids
Dostert Applications of self-heated PTC-thermistors to flow and quantity of heat measurements
SU785689A1 (en) Gas density meter
Chari et al. Film resistances in rectification
SU1108331A1 (en) Thermal flowmeter
SU390366A1 (en) E ^ SGSOYUZ id M. A. Musievsk and V. A. Kochan 1 "^ '' * - ^ '-' ^ ^ - Ш1Е; ^? 4f
RU2639740C1 (en) Method for determining component concentration in two-component gas mixture
SU1012101A1 (en) Composition thermal gas-dynamic analyzer
US3082618A (en) Method for determining the molecular weight of gases
Hawkes et al. Isothermal Titration Calorimeter
SU1140044A1 (en) Device for measuring speed of non-isothermal flows
Simoni et al. An isothermal labyrinth flow calorimeter with thermistors
SU830224A1 (en) Method of analysis of gases by thermal conductance
SU1352215A1 (en) Heat flowmeter