SU794442A1

SU794442A1 - Photocolourimetric gas analyzer

Info

Publication number: SU794442A1
Application number: SU772552065A
Authority: SU
Inventors: Владимир Вениаминович Либерман
Original assignee: Предприятие П/Я А-1397
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1981-01-07

Description

1one

Изобретение относитс к фотоколориметрическим газоаиализаторам, содержащим в качестве чувствительного элемента индикаторное вещество, например индикаторную ленту, таблетку или порошок, измен ющее свою окраску под действием анализируемого компонента, содержащегос в отобранной дл анализа пробе-газовой смеси.The invention relates to photocolorimetric gas analyzers containing, as a sensitive element, an indicator substance, for example an indicator tape, a tablet or powder, which changes its color under the action of an analyte component contained in a sample-gas mixture selected for analysis.

Известен газоанализатор, содержащий побудитель расхода, чувствительный элемент и систему фотометрировани 1.A gas analyzer is known, which contains a flow booster, a sensitive element and a photometric system 1.

Недостатком этого газоанализатора вл етс об зательное наличие в его составе прецизионной системы обеспечени подачи анализируемой пробы к индикаторному веществу , причем нестабильность работы этой системы непосредственно отражаетс на точности газоанализатора.The disadvantage of this gas analyzer is the obligatory presence in its composition of a precision system to ensure the supply of the analyzed sample to the indicator substance, and the instability of this system directly reflects on the accuracy of the gas analyzer.

Ближайшим техническим решением к изобретению вл етс фотоколориметрический газоанализатор, содержащий реакционную камеру с расположенным в ней чувствительным элементом, трубопровод анализируемого газа, побудитель расхода газа и командоаппарат 2.The closest technical solution to the invention is a photocolorimetric gas analyzer containing a reaction chamber with a sensing element located in it, a gas analyzing pipeline, a gas flow booster and a controller 2.

Выходной сигнал этого газоанализатора пр мо пропорционально зависит от степени поглощени компонента чувствительным элементом, например, лентой L при времени цикла Т и скорости q подачи газа, чтоThe output of this gas analyzer directly proportional to the degree of absorption of the component by a sensitive element, for example, a tape L at the cycle time T and the gas flow rate q, which

приводит к необходимости тщательной стабилизации этих параметров.leads to the need for careful stabilization of these parameters.

Так, в известном газоанализаторе дл стабилизации времени применен высокоточный электромеханический командоаппарат , а дл стабилизации скорости подачи газа - регул тор расхода типа РРГ. Наличие этих узлов существенно отражаетс на качестве прибора, так как их надежностьThus, in a known gas analyzer, a high-precision electromechanical control unit was used to stabilize the time, and a flow rate controller of the RRG type was used to stabilize the gas flow rate. The presence of these nodes is significantly reflected in the quality of the device, since their reliability

невелика, а стоимость высока.is small and the cost is high.

Что касаетс степени поглощени L, то минимизаци ее вли ни в известном устройстве сопр жена с непреодолимыми трудност ми . Этот параметр зависит как от состава ленты, так и от внешних факторов (температура, влажность). С другой стороны , L зависит от скорости подачи газа, стремитс к нулю при увеличении скорости и стремитс к 1 при ее уменьшении, т. е.As regards the degree of absorption L, minimizing its effect in the known device is fraught with insurmountable difficulties. This parameter depends on the composition of the tape, and on external factors (temperature, humidity). On the other hand, L depends on the gas feed rate, tends to zero with increasing speed and tends to 1 when it decreases, i.e.

чем меньше скорость, тем больша часть компонента поглощаетс лентой и в предельном случае весь компонент поглощаетс лентой (). Естественно, что режим, при которомthe slower the speed, the more of the component is absorbed by the tape and, in the extreme case, the entire component is absorbed by the tape (). Naturally, the mode in which

LK, наиболее предпочтителен, так как в этом случае изменени внешних факторов мало сказываютс на показани х прибора. Однако дл достижени этого режима требуютс чрезвычайно малые скорости подачи газа (пор дка 0,5 л/час), обеспечитьLK is most preferable, since in this case changes in external factors have little effect on the readings of the instrument. However, to achieve this mode, extremely low gas flow rates (of the order of 0.5 l / h) are required;

которые в промышленном приборе очень трудно.which in an industrial appliance is very difficult.

По этой же причине в известном газоанализаторе невозможно проведение многократных измерений на одной поверхности, так как после каждого проведенного измерени L уменьшаетс .For the same reason, it is impossible to conduct multiple measurements on one surface in a known gas analyzer, since after each measurement carried out, L decreases.

Эти трудности со стабилизацией L привод т к тому, что погрешность известного прибора довольно велика.These difficulties with the stabilization of L lead to the fact that the error of the known device is quite large.

Цель изобретени - повышение точности измерени и повышение надежности.The purpose of the invention is to increase measurement accuracy and increase reliability.

Это достигаетс тем, что в газоанализатор дополнительно введены буферна емкость , сообш;ающа с с реакционной камерой , причем вход буферной емкости св зан с трубопроводом анализируемого газа, а выход - с побудителем расхода газа, и две камеры со стенками в виде мембраны, одна из которых непосредственно сообщена с буферной емкостью, а друга - с буферной емкостью через реакционную камеру.This is achieved by additionally introducing a buffer tank into the gas analyzer, communicating with the reaction chamber, the input of the buffer tank being connected to the pipeline of the analyzed gas, and the outlet to the gas flow booster, and two chambers with membrane walls, one of which is directly communicated with the buffer tank, and the other - with the buffer tank through the reaction chamber.

Кроме того, на входе и выходе буферной емкости установлены капилл ры и буферна емкость снабжена сменными перегородками .In addition, capillaries are installed at the inlet and outlet of the buffer tank and the buffer tank is equipped with interchangeable partitions.

На чертеже дана схема устройства.The drawing is a diagram of the device.

Реагирующа поверхность чувствительного элемента, выполненного, например, в виде индикаторной таблетки 1 установлена в реакционной камере 2. Реагирующа поверхность фотометрируетс с помощью источника 3 света и фотоцриемника 4. Сигнал с фотоприемника 4 измер етс измерительным блоком 5 и поступает на вторичный прибор 6.The reactive surface of the sensing element, made, for example, in the form of an indicator tablet 1, is installed in the reaction chamber 2. The reactive surface is photometric with the help of light source 3 and photo detector 4. The signal from photodetector 4 is measured by measuring unit 5 and is fed to secondary device 6.

Реакционна камера 2 сообщаетс с буферной емкостью 7, вход которой соединен с трубопроводом анализируемого газа 8, а выход - с побудителем расхода 9.The reaction chamber 2 communicates with a buffer tank 7, the inlet of which is connected to the pipeline of the gas to be analyzed 8, and the outlet to a flow booster 9.

Буферна емкость 7 сообщаетс с камерой со стенкой в виде мембраны 10. На входе и выходе буферной емкости установлены капилл ры 11 и 12. Буферна емкость 7 сообщаетс через реакционную камеру 2 со второй камерой со стенкой в виде мембраны 13, котора св зана с генератором импульсов 14. Генератор импульса 14 и побудитель расхода 9 управл ютс командоаппаратом 15.Buffer tank 7 communicates with the chamber with a wall in the form of a membrane 10. Capillaries 11 and 12 are installed at the inlet and outlet of the buffer tank. Buffer tank 7 is connected through the reaction chamber 2 with a second chamber with a wall in the form of a membrane 13, which is connected to a pulse generator 14. The pulse generator 14 and the flow booster 9 are controlled by the commander 15.

Газоанализатор работает следующим образом .The gas analyzer operates as follows.

В промежутке времени меледу циклами измерени побудитель 9 расхода обеспечивает поток анализируемой газовой смеси в направлении, указанном на чертеже стрелками, т. е. через капилл р 11, буферную емкость 7 и капилл р 12. В результате буферна емкость заполн етс анализируемым газом. Генератор 14 при этом выключен , поэтому определ емый компонент в реакционную камеру практически не проникает. В момент времени i командоаппарат 15 выключает побудитель 9 расхода и включает генератор 14. Благодар наличию камер 10 и 13 в реакционной камере и в буферной емкости возникают колебани газовой смеси, которые привод т к быстрому перемешиванию содержимого реакционной камеры и буферной емкости, в результате чего через определенное врем 7р весь компонент, содержащийс в буферной емкости, поглотитс поверхностью таблетки .In the period of time, the measurement booster 9 provides the flow of the gas mixture to be analyzed in the direction indicated on the drawing by arrows, i.e. through the capillary 11, the buffer tank 7 and the capillary 12. As a result, the buffer tank is filled with the analyzed gas. The generator 14 is at the same time turned off, so the component being detected does not practically penetrate into the reaction chamber. At time i, the controller 15 turns off the flow booster 9 and turns on the generator 14. Due to the presence of chambers 10 and 13 in the reaction chamber and in the buffer tank, gas mixture oscillates, which leads to rapid mixing of the contents of the reaction chamber and the buffer tank, resulting in for a certain 7p time, the entire component contained in the buffer tank is absorbed by the tablet surface.

Очевидно, что в данном газоанализаторе вли ние внешних факторов и параметров системы подачи газа практически исключено, поэтому требовани к побудителю расхода газа и к задатчику времени - командоаппарату - значительно снижаютс . В качестве этих узлов в предлагаемом газоанализаторе могут быть использованы простейшие, а поэтому надежные устройства . Очевидно, что и параметры генератора 14 также могут измен тьс в широких пределах, не оказыва при этом вли ни на результат измерени .It is obvious that in this gas analyzer the influence of external factors and parameters of the gas supply system is practically excluded, therefore, the requirements for the gas flow rate driver and the time setting unit — the control unit — are significantly reduced. As these nodes in the proposed gas analyzer can be used the simplest, and therefore reliable devices. It is obvious that the parameters of the generator 14 can also vary widely, without affecting the measurement result.

5 Дл исключени вли ни перемешивани содержимого буферной емкости в процессе измерени с содержимым трубки 8 и трубки , соедин ющей емкость с побудителем 9 расхода, могут быть использованы клапаны,5 To eliminate the effect of mixing the contents of the buffer tank during the measurement with the contents of the tube 8 and the tube connecting the tank with the flow rate booster 9, valves can be used

0 однако в больщинстве случаев дл этих целей достаточно капилл ров И и 12.0 however, in most cases capillaries I and 12 are sufficient for these purposes.

Дл осуществлени возможности переключени диапазонов измерени без пере5 калибровки буферна емкость может содержать сменные перегородки, т. е. иметь переменный объем.In order to make it possible to switch measurement ranges without re-calibration, the buffer capacity may contain replaceable partitions, i.e., have a variable volume.

Отсутствие вли ни сорбционных свойств чувствительного элемента на результат измерени открывает широкие возможности дл многократных измерений на одной поверхности индикаторной таблетки, что позволит создать на этой основе простые и высоконадежные приборы.The absence of the influence of the sorption properties of the sensitive element on the measurement result opens up wide possibilities for repeated measurements on one surface of the indicator tablet, which will make it possible to create simple and highly reliable instruments on this basis.

Claims

1. A photocolorimetric gas analyzer containing a reaction chamber with a sensitive element located in it, an analyte gas pipeline, a gas flow booster and a command unit, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and increase reliability, a buffer tank is added to it, which communicates with the reaction chamber a chamber, the input of the buffer tank is connected with the pipeline of the gas to be analyzed, and the outlet is connected with a gas flow booster, and two chambers with walls in the form of a membrane, one of which is directly enno communicates with the buffer cylinder, and the other - with a buffer tank through the reaction chamber.

2. A gas analyzer according to claim 1, characterized in that capillaries are installed at the inlet and outlet of the buffer tank.

3. Gas analyzer on PP. 1 and 2, characterized in that the buffer tank is provided with interchangeable barriers.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 492200, cl. G 01 N 21/00, 1975.

2. Technical description of the gas analyzer FLS 1.1.5 and 1.550.01 GR.