RU2310825C1 - Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов - Google Patents
Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310825C1 RU2310825C1 RU2006124877/04A RU2006124877A RU2310825C1 RU 2310825 C1 RU2310825 C1 RU 2310825C1 RU 2006124877/04 A RU2006124877/04 A RU 2006124877/04A RU 2006124877 A RU2006124877 A RU 2006124877A RU 2310825 C1 RU2310825 C1 RU 2310825C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- gas
- analyzed
- concentration
- component
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам приготовления парогазовых смесей веществ в массовых единицах концентрации и может использоваться для метрологического обеспечения (аттестации, поверки и градуировки) газоанализаторов. В способе приготовления парогазовой смеси для градуировки газоанализаторов в массовых единицах концентрации анализируемого компонента, заключающемся во введении заданного количества анализируемого компонента в предварительно провакуумированную герметичную емкость, смешении его с газом разбавителем и вытеснении полученной смеси к градуируемому газоанализатору, к герметичной емкости подключают с возможностью изолирования от нее колбу известной вместимости, которую предварительно вакуумируют и измеряют ее массу, рассчитывают величину давления, обеспечивающего достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента при температуре, равной температуре окружающей среды, по формуле
где Рп - давление, обеспечивающее достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента, кПа; 
- задаваемая массовая концентрация анализируемого компонента, г/м; Т - температура окружающей среды, К; М - молекулярная масса анализируемого компонента; К - коэффициент, включающий в себя универсальную газовую постоянную и числовое значение, приводящее к необходимой нам размерности давления (К=8, 3·10-3 м3·кПа/К·моль) вакуумируют полученный объединенный объем емкости и колбы, вводят в него анализируемый компонент до достижения расчетного давления при температуре, равной температуре окружающей среды, после чего изолируют и отсоединяют колбу от герметичной емкости, измеряют массу колбы и определяют действительное значение массовой концентрации См по формуле
где См - массовая концентрация анализируемого вещества, г/м3; Мк - масса колбы с анализируемым веществом, г; Мо - масса провакуумированной колбы, г; V - вместимость колбы, м3. Достигается повышение точности приготовления парогазовой смеси в массовых единицах концентрации веществ при градуировке газоанализаторов и расширение диапазона концентраций компонентов смеси. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам приготовления парогазовых смесей веществ в массовых единицах концентрации и может использоваться для градуировки газоанализаторов, определение концентрации которых основано преимущественно на поглощении излучений, измерении теплопроводности, теплового эффекта реакции и диффузии.
Известен способ приготовления смеси в стеклянной емкости известного объема с магнитной мешалкой внутри, реализация которого основана на помещении в бутыль газа известной концентрации, постоянном поступлении через капилляр газа-разбавителя без анализируемого компонента в количестве, соответствующем количеству вытесняемого газа. Концентрация определяемого компонента в бутыли снижается в соответствии с экспоненциальным законом разбавления при условии полного перемешивания. (Другов Ю.С. и др. Методы анализа загрязнений воздуха. - М.: Химия, 1984 г. - 384 с., с ил. (с.119)).
Недостатками данного способа является значительная погрешность приготовления смеси в связи с невозможностью определения с высокой точностью степени разбавления анализируемого компонента в емкости, невозможность градуировки на парогазовых смесях, получаемых из веществ, имеющих в нормальных условиях жидкое агрегатное состояние, а так же из-за динамически изменяемой во времени концентрации данный способ неприменим для градуировки газоанализаторов с большим запаздыванием показаний.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ приготовления смеси и градуировки газоанализаторов, основанный на статическом методе приготовления смеси в стеклянной или металлической емкости. (Я.Ваня. Анализаторы газов и жидкостей. - М.: Энергия, 1970 г. - 552 с., с ил. (с.491)).
Суть способа приготовления смеси для градуировки газоанализаторов заключается в том, что в предварительно провакуумированную емкость известного объема вводят рассчитанное количество жидкости или газа, например шприцем, затем ее объем дополняют газом-разбавителем до достижения в емкости атмосферного давления. Таким образом, устанавливается заданная расчетом концентрация.
Перемешивание смеси в сосуде осуществляют встряхиванием стеклянных или алюминиевых шариков или применяют мешалку с ртутным затвором. Вытеснение приготовленной смеси в полость с газоанализатором производят подачей жидкости с малой упругостью паров или помещенным внутрь раздуваемым резиновым баллоном.
Основными недостатками этого способа является большая погрешность задания концентрации веществ, обусловленная применением расчетных формул для идеального состояния газа, малый диапазон концентраций приготавливаемых смесей в связи с невозможностью дозирования микрообъемов испаряемых веществ.
Технический результат изобретения - повышение точности приготовления парогазовой смеси в массовых единицах концентрации веществ при градуировке газоанализаторов и расширение диапазона концентраций компонентов смеси.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе приготовления парогазовой смеси для градуировки газоанализаторов в массовых единицах концентрации анализируемого компонента, заключающемся во введении заданного количества анализируемого компонента в предварительно провакуумированную герметичную емкость, смешении его с газом разбавителем и вытеснении полученной смеси к градуируемому газоанализатору, согласно изобретения к герметичной емкости подключают с возможностью изолирования от нее колбу известной вместимости, которую предварительно вакуумируют и измеряют ее массу, рассчитывают величину давления, обеспечивающего достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента при температуре, равной температуре окружающей среды, по формуле
где
Рп - давление, обеспечивающее достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента, кПа;
Т - температура окружающей среды, К;
М - молекулярная масса анализируемого компонента;
К - коэффициент, включающий в себя универсальную газовую постоянную и числовое значение, приводящее к необходимой размерности давления (К=8, 3·10-3 м3·кПа/К·моль),
вакуумируют полученный объединенный объем емкости и колбы, вводят в него анализируемый компонент до достижения расчетного давления при температуре, равной температуре окружающей среды, после чего изолируют и отсоединяют колбу от герметичной емкости, измеряют массу колбы и определяют действительное значение массовой концентрации См по формуле
где См - массовая концентрация анализируемого вещества, г/м3;
Мк - масса колбы с анализируемым веществом, г;
Мо - масса провакуумированной колбы, г;
V - вместимость колбы, м3.
Данные отличительные признаки в совокупности с известными являются существенными для достижения технического результата, так как подключение колбы позволит задавать равные массовые концентрации вещества и в емкости, и в колбе, что позволит использовать для определения массовой концентрации в качестве эталонного - прямой статический метод (взвешивание), обладающий высокой точностью и достоверностью. Приготовление массовой концентрации газообразного вещества по его давлению в емкости позволит задавать необходимые точки диапазона концентраций, а взвешивание измерительной колбы позволит точно определить ее значение. Ввод и определение концентрации компонента с учетом давления, создаваемого внутри емкости, по сравнению только с вводом предварительно рассчитанного количества вещества позволит более точно задавать концентрацию компонента в широком диапазоне ее значений (от 2 до 2000 г/м3 в зависимости от вещества).
Способ реализуется следующим образом. Для приготовления парогазовой смеси н-пентана (C5H12 молекулярная масса М=72) с атмосферным воздухом в массовых единицах концентрации анализируемого компонента (н-пентан) 500 г/м3, необходимой при градуировке ИК-газоанализаторов (СКЗ-ПБ-01) в массовых единицах концентрации паров нефтепродуктов в воздухе, берут колбу 1 известной вместимости, равной V=1,0783·10-3 м3, вакуумируют ее и взвешивают на аналитических весах (например SARTORIUS L310 с дискретностью 0,1 мг), определяют массу, М0=218,999 грамм. Подсоединяют колбу 1 к герметичной емкости 2. Замеряют температуру окружающей среды, Т=295 К. Рассчитывают давление анализируемого компонента для получения массовой концентрации 500 г/м3 среды по формуле
где Рп - давление анализируемого компонента, кПа;
Т - температура окружающей среды, К;
М - молекулярная масса анализируемого компонента;
К - коэффициент, включающий в себя универсальную газовую постоянную и числовое значение, приводящее к необходимой размерности давления (К=8, 3·10-3 м3·кПа/К·моль).
Определив Рп=17,0 кПа, вакуумируют совмещенный объем емкости 2 и колбы 1 до величины минимального давления, создаваемого вакуумным насосом 3 (например, 2НВР-5ДМ с достигаемым вакуумом 10-5 Па). Открывая вентиль точной регулировки 4, осуществляют подачу компонента из баллона 5 до рассчитанного давления Рп, отслеживаемого по показаниям вакуумметра 6 (например, вакуумметр ВО-1227, кл. точности 0,25), при этом, контролируя и поддерживая равенство температур окружающей среды и анализируемого компонента по термометру 7 (например, термометр ртутный ТН - 0,2) в емкости 2, регулируя скорость ввода компонента, либо поместив герметичную емкость 2 в термостатируемый объем воды. Перекрывают запорный кран 8, отсоединяют колбу 1 с парами анализируемого вещества от емкости 2 и взвешивают ее на аналитических весах, определяя массу Мк=219,5287 грамм, после чего определяют истинное значение массовой концентрации См=491,2 г/м3, вычисляемое по формуле
где
См - массовая концентрация анализируемого вещества, г/м3;
Мк - масса колбы с анализируемым веществом, г;
Мо - масса провакуумированной колбы, г;
V - вместимость колбы, м3.
После определения массовой концентрации, открывая кран 9, в емкость через патрубок 10 добавляют газ-разбавитель - воздух до достижения атмосферного давления. После перемешивания за счет диффузии или с помощью механических средств (циркуляция смеси по замкнутой байпасной линии 11 с вентилятором 12) подают сжатый воздух внутрь резинового баллона 13 и вытесняют смесь через патрубок 10 к чувствительному элементу газоанализатора для задания или корректировки его показаний.
С использованием данного способа возможно приготовление широкого круга смесей из газообразных и жидких индивидуальных или сложных веществ, получая массовое значение их концентрации.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ приготовления парогазовых смесей с заданием массовой концентрации посредством прямого взвешивания.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы, широко распространенные в области измерительной техники.
Claims (1)
- Способ приготовления парогазовой смеси для градуировки газоанализаторов в массовых единицах концентрации анализируемого компонента, заключающийся во введении заданного количества анализируемого компонента в предварительно провакуумированную герметичную емкость, смешении его с газом-разбавителем и вытеснении полученной смеси к градуируемому газоанализатору, отличающийся тем, что к герметичной емкости подключают с возможностью изолирования от нее колбу известной вместимости, которую предварительно вакуумируют и измеряют ее массу, рассчитывают величину давления, обеспечивающего достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента при температуре, равной температуре окружающей среды по формуле:
где Рп - давление, обеспечивающее достижение заданной массовой концентрации анализируемого компонента, кПа;С3 м - задаваемая массовая концентрация анализируемого компонента, г/м3;Т - температура окружающей среды, К;М - молекулярная масса анализируемого компонента;К - коэффициент, включающий в себя универсальную газовую постоянную и числовое значение, приводящее к необходимой нам размерности давления (К=8, 3·10-3 м3·кПа/К·моль), вакуумируют полученный объединенный объем емкости и колбы, вводят в него анализируемый компонент до достижения расчетного давления при температуре, равной температуре окружающей среды, после чего изолируют и отсоединяют колбу от герметичной емкости, измеряют массу колбы и определяют действительное значение массовой концентрации См по формуле:
где См - массовая концентрация анализируемого вещества, г/м3;Мк - масса колбы с анализируемым веществом, г;Мо - масса провакуумированной колбы, г;V - вместимость колбы, м3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124877/04A RU2310825C1 (ru) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124877/04A RU2310825C1 (ru) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310825C1 true RU2310825C1 (ru) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006124877/04A RU2310825C1 (ru) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310825C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454271C1 (ru) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Владимир Антонович Шутиков | Способ изготовления газовой смеси |
| RU2461414C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Владимир Антонович Шутиков | Способ изготовления газовой смеси |
| RU2522629C1 (ru) * | 2013-02-01 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ приготовления многокомпонентных газовых смесей |
| CN117387000A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充*** |
-
2006
- 2006-07-12 RU RU2006124877/04A patent/RU2310825C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАНЯ. Я. Анализаторы газов и жидкостей. - М.: Энергия, 1970, с.491. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454271C1 (ru) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Владимир Антонович Шутиков | Способ изготовления газовой смеси |
| RU2461414C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Владимир Антонович Шутиков | Способ изготовления газовой смеси |
| RU2522629C1 (ru) * | 2013-02-01 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ приготовления многокомпонентных газовых смесей |
| CN117387000A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充*** |
| CN117387000B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-04-09 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Blancett et al. | Isotherms for the He-Ar system at 50 C, 0 C and-50 C up to 700 atm | |
| RU2310825C1 (ru) | Способ приготовления парогазовых смесей для градуировки газоанализаторов | |
| Cook et al. | Accurate measurement of gas solubility | |
| RU2552598C1 (ru) | Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах | |
| RU2446005C1 (ru) | Устройство для приготовления многокомпонентных газовых смесей | |
| CN113884645A (zh) | 一种实验用水中甲烷亨利常数标准的制取装置 | |
| Hajjar et al. | Determination of the second virial coefficients of six fluorochloromethanes by a gas balance method in the range 40. deg. to 130. deg. | |
| Bugge et al. | The determination of the surface area of powders by means of low‐temperature adsorption isotherms | |
| RU2522629C1 (ru) | Способ приготовления многокомпонентных газовых смесей | |
| RU2626021C1 (ru) | Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации газов в жидких и газовых средах | |
| RU148393U1 (ru) | Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах | |
| RU2776273C1 (ru) | Контрольная течь со шкалой | |
| RU2359267C2 (ru) | Способ калибровки детекторов газоанализатора и устройство для его осуществления | |
| RU2365948C1 (ru) | Устройство для градуировки и поверки газоанализаторов | |
| RU196401U1 (ru) | Лабораторная установка для определения массовой доли основного вещества в гидридах и карбидах щелочных металлов | |
| US10852226B2 (en) | Apparatus and method for determining the moisture of a sample | |
| RU2243536C1 (ru) | Способ определения газосодержания в жидкости | |
| Waseda et al. | Density comparison measurement of silicon by pressure of flotation method | |
| CN100422696C (zh) | 用铕原子标记法比对与校准移液器容量精确度的方法 | |
| RU2809483C1 (ru) | Способ приготовления газовых смесей для калибровки газоанализаторов | |
| Kondo et al. | Calibration of the balloon-borne NO instrument | |
| CN114295085B (zh) | 一种双称重体积和密度测量方法 | |
| RU2485487C1 (ru) | Способ определения удельной объемной теплоты сгорания горючего газа в бомбовом калориметре и устройство для заполнения калориметрической бомбы горючим газом | |
| RU2775151C1 (ru) | Способ и устройство для измерения объема и определения плотности пористых материалов | |
| Mirzaev et al. | Critical behavior of polystyrene-cyclohexane: Heat capacity and mass density |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110713 |