RU38401U1 - Газоанализатор - Google Patents

Description

Изобретение относится к измервггелоьной технике - устройству газоанализаггоров. Может быть использовано для количественного определения содержания газа в О1фужающем воздухе, в том числе в области низких температур.

Известен анализатор GAS LINK французской фирмы ANALYSE DETECTION ЗЕСШИТЕ/лЛЛНедостаток - температура функционирования от

-loV+so c

Известны высокочувствительные мониторы для вредных газов японской фирмы 1ШКЕНКЕ1Ш1 модель ГР-250 и немецкой фирмы DRAGER WERKAG для определения которых работают; методом фотометрии с бумажной детектирующей лентой, либо оптоэлектронным детектором, либо электромеханическим детектором .2,3 Недостаток - рабочая температура от

t)

О с, от +5 С, т.е. не работают в области низких температур.

Известен также анализатор японской фирмы RHKEN КЕ)4К|4 fn. типа ЕС-56. S/, содержащий побудитель расхода, дроссель, электр тебкий элемент на определяемый газ, блок обработки информации, анапогово-цифровой преобразователь, цифровой индикатор, сигнальную лампу и звуковой зуммер.

Недостаток - ограниченный диапазон температуры О1фужающей среды ( ) и относительной влажности (30-90%Х зависимость от наличия газообразного хлора в окружающей среде.

Требуется значшельный промежуток , чтобы показатели

газоанализатора приняли стабильные значения, закончились /I температурные изменения.

Известен также газоанализатор, содержащий собственно датчик газа, дроссель потока, побудитель расхода газа, блок обработки информации, аналоговый цифровой преобразователь, цифровой индикатор содержания газа, световую сигнализацию предельных содержаний, звуковой зуммер предельных содержаний, отличающийся т&л, что добавлены термоэлек1ричес1аай модуль Пельтье, который закреплен непосредственно на конструкции датчика газа, датчики т мщературы датчи газа и входного воздупгаого потока, два задапгчика

V I Г, t, у

TeMnq arypu для принудительного охлаждения и нагрева датчика газа, устройство обработки информации, получаемой с датчиков темпераясуры и задэтчиков температуры, которое соединено последовательно с контроллером и усилителем, управляющим направлением и силой электрического тока, проходящего через термоэлектрический модуль Пельтье, и, следовательно, температурным режимом датчика газа. / л.4 .у

В качестве прототипа принимаем газоанализатор/л,4. /

Таким образом, задачей настоящего изобретения является расппфение температурного диапазона рабочих температур в обласга низких значений до 50, повышение стабильности О1феделения анализатора определенного газа в окружающем воздухе, при резких измедениях температур.

Особенно важно для переносных нестационарных газоанализаторов, когда возможны резкие изменения температуры входного потока газа, которые оказывают воздействия на показания газоанализаторов. Для улучшения характеристик газоанализатора в переходных режимах в состав введен второй датчик газа, который расположен на одном и том же освювании, что и первый датчик газа, оба датчику два КЁ йпсцШрованных установочных сопротивления соединены в электрический измерительный мост, а выходное напряжение измерительного моста подано на вход устройства обработки информации и затем аналого-цифрового преобразователяЛувствительный элемент второго датчика изолирован от входного потока газа. Определены материалы основания, которые с одной стороны должны изолировать от быстрого изменения температуры собственно датчики, которые заключены в быстро нагреваемое (охлаждаемое), с другой стороны, соприкасаемое с элементом Пельтье осн GB аи и в.

Указанная цель достигается новой конструкцией газоанализапгора, которая использует дополнительно еще один датчик газа и два

. иг рованных эгталонных установочных сопротивления, которые вместе с

L/Sryi kJU 0/A ff€ffb( & п 51Ш: ущчУ№ вя л Х1р измерительный мост.

Первый датчик обгекается исследуемым потоком газа, а второй датчик газа изолирован от потока газа, но оба датчика находятся на одном и том же основании, соединенном с элементом Пельтье, поэтому выходное напряжение электрического измерительного моста, после установления нулевого выходного напряж газа, не резких среде датчик темпер ения, реагирует только на измерение концентрации входного потока изменяясь от изменения температуры входного газового потока. Анализатор газа представлен на рис.1 1- анализатор содержания определенного газа в окружающей среде при изменениях температуры входного газового потока 2- первый датчик на определенный газ 3- дроссель газового потока 4- побудитель расхода газового потока 5- входной поток газа 6- выходной поток газа 7- блок обработки информации с датчиков газа 8- аналого-цифровой преобразователь 9- цифровой индикатор содержания определенного газа в воздушной 10- световая сигнализация о содержании газа 11- звуковая сигнализация о содержании газа 12- модуль Петелье, закрепленный на основании датчиков газа 13- датчик температуры входного потока газа 14- датчик температуры непосредственно конструкции датчика газа 15- задатчики температуры для принудительного охлаждения (нагрева) ов газа 16- устройство обработки информации с датчиков и задатчиков атуры 17- контроллер управления 18- усилитель управления током модуля Пельтье 19- второй датчик на определенный газ 20,21 - выходные сопротивления датчиков газа 22,23 - калиброванные установочные сопротивления моста 24- основание на котором закреплены оба датчика газа 25- первый верхний защитный слой основания 26- второй нижний аккумулирующий слой основания. V - Работа газоанализатора В газоанализатор 1 входной поток О1фужающего газа 5, анализ которого необходимо выявить, побудителем расхода 4 протягивается через датчик 2 определеииоп) газа, дфоссель выбрасывается в окружающую среду 6, Второй однопгапный датчик газа 19 от этого потока изолирован, но оба датчика газа 2 и 19 размещены на одном основании 24 из двух слоев материалов. Первый слой 25 основания 24 выполнено из материала с низкой теплопроводимостью, обеспечивакуг изолирование от быстрого воздействия температуры входного потока газа. Второй слой 26 выполнен из материала с высокой теплопроводимостью, обеспечивая быстрое обратное изменение темперагуры датчиков 2 и 19 посредством элемента 12, Температуру входного псугока газа 5 измеряет датчик температуры 13, который электрически соединен с устройством обработки информации 16, в которое поступает информация о фактической температуре датчиков газа от датчика температуры 14 и уставки заданной температуры 15. Входное напряжение устройства 16 поступает на кошроллер управления 17 и усилитель 18 управления током, который воздействует на модуль Пельтье 12 в таком направлении, шоб температура датчиков газа была стабильной. Ввлходные напряжения датчиков газа 2 и 19 через выходные сопротивления 20 и 21 и калиброванные установочные сопротивления 22 и 23, образующие злешрический измерительный мост, воздействуют на вход блок обработки информации 7, который через аналого-цифровой преобразователь 8 воздействует на цифровой анализатор 9 содержаний определенного газа в окружающей среде. При необходимости выход преобразова-иеля 8 может быть соединен с световым сигнализатором порошвого содержание газа 10, а также с зву1ювым сигнализатором 11 порогового содержания газа. Информация с УСИ поступает на контроллер 17, который по разности температур формирует управление на усилитель 18, который побуждает протекание через Пельтье 12 тока определенной величины и определенного направления, чтобы обеспечить заданные температурные условия для модуля Пельтье и обеспечить работоспособность анализатора газа как при низких температурах до , так и высоких до . 4

Первый слой 25 основание 24 выполнен из материала с низкой теплопроводгя остью, к примеру, пенопласт, фторопласт и другие.

Второй слой 26 основания 24 вполнен из материала с высокой теплопроводр| остью, к примеру, .чистая медь, серебро/д5Л,

Такая конструкция позволяет обеспечить возможность стабильной работы работы газоанализатора 1 при резких изменениях температуры входного потока газа 5.

Предлагаемая полезная модель газоанализатора является новой, отвечает условиям патентноспособности. Дополнительно введен второй датчик газа, оба датчика размещены на специальном основании из двух материалов.

Предложенная полезная модель применима в условиях определения содержания газов в окружающей атмосфере цехов, предприятий металлургии, где температурные условия в помещениях и вне их резко изменяю1ся при измерениях переносными газоанализаторами.

Литература

1.Каталог фирмы ANALYSE DETECTION SECURITE

2.Каталог фирмы RUKENKEUKU

3.Каталог фирмы DRAGER WBRK AG

4.Патент РФ № 2221240 №27/00 БИ №1 - 2004г

5.Физические величины, справочник. М., Энергонздат, 1991г. Первый зам.ге%, Зaв.(, Н.Е.Мальцев Ю.Ф.Соловьев

Claims (3)

1. Газоанализатор, содержащий первый измерительный датчик газа, дроссель потока газа, побудитель расхода газа, блок обработки информации с датчиков и задатчиков температур, аналого-цифровой преобразователь, цифровой и другие индикаторы содержания газа, термоэлектрический модуль Пельтье, датчики температуры входного потока газа, задатчик температуры корпуса датчика газа, контроллер, усилитель тока, воздействующий на термомодуль, блок обработки информации с датчика газа, отличающийся тем, что введены второй компенсационный датчик газа, два калибровочных установочных сопротивления, при этом первый и второй датчики газа размещены на одном и том же основании, охлаждаемом либо нагреваемом элементом Пельтье, чувствительный элемент второго датчика газа изолирован от потока газа, выходы датчиков и калибровочные установочные сопротивления соединены в электрический измерительный мост, выходное напряжение которого подано на вход блока обработки информации с датчиков газа, который соединен с аналогово-цифровым преобразователем.

2. Анализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве основания для размещения датчиков газа использован двухслойный материал, первый верхний защищающий слой с низким коэффициентом теплопередачи, второй нижний слой, находящийся непосредственно в контакте с корпусами датчиков и элементом Пельтье, выполнен из материала с высоким коэффициентом теплопередачи.

3. Анализатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве материала верхнего слоя основания использован полистирол, либо эбонит, либо пенопласт, а в качестве материала нижнего слоя использована либо чистая медь, либо серебро.