Тепловой датчик состава газов

Союз Советских Сониалистическнх Реслублнн(22) Заявлено 09,02.76 (21) 2324196/18(51) М,кл,б 01 Я 1/2 0 01 Х 25/ кисударстеенныИ комнти СССР о делам изобретений и открытийБюллетень5) Дата опубликования описания 30.01,79 2) Авторы изоретени В. ф. Луценко, М. Ю. Марченко, Н. М,и Л. П. Осиюк Всесоюзный научно-исследовательский и аналитического приборостроения(71) Заявител итут 4) ТЕПЛОВОЙ ДАТЧИК СОСТАВА ГАЗ с присоединением зая(43) Опубликовано 30.01.7 Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к устройствам для определения химического состава газовых смесей, основанным на тепловых методах анализа, и может быть исполь зовано, в частности, для конструктирования быстродействующих термокондуктометрических газоанализаторов.Известно устройство для определения состава газов тепловым методом Ц, 10Недостатком устройства являются низкие быстродействие и точность,Наиболее близким к изобретению техническим решением является тепловой датчик состава газов, содержащий систему газо подвода и корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком, в котором выполнены вертикальные камеры с чувствительными элементами 21. Газоподводящие коммуникации этого устройства выполнены в 20 виде параллельных каналов, между которыми распределяется поток анализируемого газа, а термочувствительный элемент помещен в цилиндрическую камеру, расположенную перпендикулярно к этим каналам и примыкающую к ним, причем, отверстия соединяющие каналы с камерой, находятся в местах касания их боковых поверхностей.Недостатком описанного устройства являются принудительное движение анализируе- ЗО мого газа непосредственно в камере, в которой расположен термочувствительный элемент, у стенки камеры, что создает возможность появления нежелательного термоанемометрического эффекта; наличие инерционности за счет диффузии анализируемого газа вдоль камеры с термочувствительным элементом и примыкающих к ней каналов; необходимость точного сочленения взаимно перпендикулярных цилиндров (камеры и газоподводящих коммуникаций), что усложняет изготовление ячейки. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия датчика.Указанная цель достигается тем, что в датчике содержащем корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком, в котором выполнены вертикальные камеры с чувствительными элементами, система газоподвода образована полостью, выполненной в виде выточки, проходящей по линии разъема цилиндрического блока и корпуса, а камеры расположены по отношению к выточке с зазором, равным толщине диффузионного барьера, установленного между каждой из рабочих камер и выточкой.На фиг. 1 схематично изображен один из вариантов предлагаемого датчика; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - дру645054 7 Б-Б Составитель В. Екаев Редактор Н. Коляда Техред С. Антипенко Корректоры; Л, Котови Т, Добровольская Заказ 2707/12 Изд.132 Тираж 108 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб д, 4/5Типографияр. Сапунова гой вариант датчика; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг, 3.Корпус 1 содержит цилиндрический блок 2, в котором выполнены сравнительные 3 и рабочие 4 камеры с чувствительными элементами 5. Система газопровода образована выточкой 6, проходящей по линии разьема цилиндрического блока и корпуса, и которая сообщается с рабочими камерами через диффузионный барьер, выполненный в виде системы 7 каналов (фиг, 1) или же в виде окна 8 (фиг, 3), в котором установлен пористый материал 9, например металлокерамика. Рабочие камеры 4 расположены по отношению к выточке 6 с зазором, равным толщине диффузионного барьера. Величина зазора различна в каждом из вариантов выполнения датчика так как диффузионный заход начинает осуществляться при различной толщине барьера в зависимости от вида его выполнения (система параллельных каналов, пористая вставка и пр,), Подвод и отвод анализируемой газовой смеси в датчик осуществляется через штуцеры 10 и 11. Камеры 3 доступа к анализируемой газовой смеси не имеют.Работает датчик следующим образом, Анализируемая газовая смесь поступает в датчик через штуцер 10, проходит по замкнутой выточке 6 и через систему 7 или же через пористый материал 9, расположенный в окне 8, диффундирует в камеры 4, в которых установлены термочувствительные элементы 5, вызывая при этом изменение их теплового состояния, и выходит через штуцер 11. Измерительная мостовая схема, образованная чувствительными термоэлементами реагирует на изменение теплового состояния рабочих чувствительных термоэлементов и формирует выходной сигнал дат чика.Предложенный датчик прост в изготовлении, в то же время характеризуется высоким быстродействием и его выходной сигнал не зависит от изменения расхода ана лизируемой газовой смеси. Испытания показали, что инерционность датчика вдвое меньше по сравнению с известными аналогами. Формула изобретения 15Тепловой датчик состава газов, содержащий систему газоподвода и корпус с установленным в нем цилиндрическим блоком,в котором выполнены вертикальные камеры20 с чувствительными элементами, о тл ич а ющи й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, система газоподвода образована полостью, выполненной ввиде выточки, проходящей по линии разь 25 ема цилиндрического блока и корпуса, а камеры расположены по отношению к выточке с зазором, равным толщине диффузионного барьера, установленного между каждой из рабочих камер и выточкой.30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. В. П. Тхоржевский. Автоматическийанализ химического состава газов. М., 1969,с. 48 - 64,35 2. Патент Швейцарии524141, кл. 601 М25/18, опублик. 1969.