Способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов

)4 с 01 Ч 29/00 РЕТЕНИ е сеи газов СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ВТОРИЧНОМУ ОНИ(46) 30.04.87. Бюл. В 16 (71) Ростовский научно-исследовательский институт технологии машиностроения(56) Кудрявцев Б,Б. Применение ультраакустических методов в практике физико-химических исследований. Госиздат технико-теоретической литературы. М 1952, с. 207-211.Авторско свидетельство СССР У 759950, кл. С 01 .И 29/00, 1980.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИКОМПОНЕНТОВ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к областиопределения состава веществ акустическими методами. Целью изобретенияявляется расширение области применения и повышение точности за счет сокращения продолжительности испытаний и использования зависимости скорости ультразвуковых колебаний компоне тов смеси от давления и температуры.сДпя обеспечения максимальной чувствительности способа определения концентрации компонентов бинарных сме" сей газов исследуемую смесь газов, помещенную в испытательную камеру 1 с размещенным в ней источником 2 и приемником 3 ультразвуковых колебаний, адиабатически сжимают поршнем 6, В процессе адиабатического сжатия происходит изменение температуры во всем объеме исследуемой смеси газов, однозначно связанное с давлением, По измеренным параметрам: скорости ультразвука (УЗК) при нормальныхвнешних условиях и давлению и скорости УЗК в процессе адиабатического сжатия с учетом тарировочных зависимостей, определяют температуру и концентрацию компонентов бинарных13 ВНИИПИ Заказ 1624/42 Тираж 777 Подписное Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 . Изобретение относится к исследова. нию материалов путем определения их химических и физических свойств, в частности с помощью упьтразвуковых колебаний, и может быть использова" но при определении концентрации компонентов бинарной газовой смеси.Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности путем сокращения продолжительности испытаний и использования зависимости скорости ультразвуковых колебаний компонентов смеси от давления и температуры.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов.Устройство содержит испытательную камеру 1 и размещенные в ней излучатель 2 и приемник 3 ультразвуковых колебаний. Излучатель 2 соединен с выходом генератора 4 ультразвуоквых колебаний, а приемник 3 - с входом блока 5 измерения скорости, второй вход которого подключен к выходу генератора 4. В испытательной камере 1 перемещается поршень 6. Измеритель 7 давления соединен с испытательной камерой 1.Способ определения концентрации компонентов бинарных смесей газов осуществляется следующим образом.В испытательную камеру 1 помещают исследуемую смесь газов при нормальных внешних условиях. С помощью генератора. 4 возбуждают излучатель 2, сигналы которого после прохождения через исследуемую смесь газов принимает приемник 3. Блок 5 измерения скорости измеряет скорость ультразвуковых колебаний в смеси газон. При перемещении поршня 6 в испытательной камере 1 повышается давление в смеси газов, которое измеряют измерителем 7 давления. Вместе с изме-. нением давления в процессе адиабатического 1 сжатия исследуемой смеси повышается температура, скорость изменения которой однозначно связана с давлением. Для газов эта зависимость выражается уравнением Ван-дерВаальсаКТ аР= ---Ь 1 07324 2где Р - давление;Т температура;Ч - объем;а,Ь- постоянные Ван-дер-Ваальса, 5 определяемые экспериментально.Температура, одинаковая во всех точках, изменяется вслед за изменениемдавления со скоростью звука, т.е. вре;10 мя выхода на рабочий режим измерениясоставляет величину порядка 1,6 10Сдля размеров измерительной камеры 1порядка 0,5 м, По измеренным параметрам давления и скорости ультразвуковых колебаний находят температуруи концентрацию компонентов смесигазов, используя градуировочные зависимости. Конечная величина изменения давления выбирается заранееисходя из условий необходимой точности, требований техники безопаснос.ти и условий существования самойсмеси, что обусловлено возможностьюпротекания нежелательных химическихреакций, приводящих к разложениюили соединению компонентов смеси,т,е, изменению самого исследуемогообъекта.. Изобретение позволяет повысить точность и производительность определения концентрации компонентов бинарных смесей газов. 35 Формула изобретения Способ определения концентрациикомпонентов бинарных смесей газов,40 заключающийся в том, что в исследуемой смеси газов возбуждают ультразвуковые колебания, нагревают смесьгазов и измеряют скорость ультразвуковых колебаний, по которой оп ределяют концентрацию компонентовбинарной смеси газов, о т л и ч а ю-.щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения и повыше- .ния точности, нагревание бинарнойсмеси производят путем ее адиабатического сжатия, измеряют давлениесмеси и по измеренным параметрам сучетом тарировочной зависимости определяют температуру и концентрациюкомпонентов бинарной смеси газов.