Датчик газа

(21 (22 втомаи упострое смежчд ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(71 Институт технической теплофизики АН Украинской ССР(56) 1. Кошарский Б.Д.и др. Атические приборы, Регуляторыравляющие машины. Л., Машин1 Яние , 1968, с.201.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2623173/18 25 ркл. 9 01 й 27/14, 1978 (прототип).(54)(57) ДАТЧИК ГАЗА, содержащийподключеннуюк источнику питанияизмерительную мостовую схему, валые плечи которой включены иденти ные по своим электротепловым пара метрам измерительный и компенсационный чувствительные элементы, зашунтированные одинаковыми по величине сопротивлениями дополнительное сопротивление, включенное последователь.но с чувствительным элементом в плечо мостовой схемы, К измерительной, диагонали которой подключен усиля" тель, на выходе которого установлен реверсивный двигатель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыпения надежности и точности работы дат чика, дополнительное и шунтирукщее чувствительный элемент сопротивления выполнены в виде встречно включенных переменных сопротивлений, движки ко- Е торых связаны с валом реверсивноговигателя.Изобретение. относится к газовому анализу и может найти .применение в промышленности для контроля содержания различных газов в производствен-ной атмосфере.Известен датчик, используемый в способе термокаталитического,анализа горючих газов, в котором в процессе измерения поддерживается ста- бильная температура измерительного и компенсационного элементов путем 10 изменения напряжения их питания. Датчик содержит два моста, в один из которых включен измерительный,а во второй - компенсационнйй элементы; питание мостов осуществляется от 15 блока питания через усилители, управ. ляемые сигналами мостов таким образом, чтобы температура чувствительных элементов не менялась в процессе измерения. Сигнал датчика выдается релейно-измерительным устройством, включенным дифференционально на выходе усилителей С 11.Недостатком датчика является сложность конструкции, вызванная необходимостью включения чувствительных ,элементов датчика в обособленные мос товые схемы, питанием их через раздельные усилители и потребностью в релейно-измерительном устройстве для получения сигнала дат" чика.Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик газа, содержащий подключенную к источнику питания измеритель" ную мостовую .схему, в смежные плечи которой включены идЕнтичные по своим электротепловым параметрам измерительный и компенсационный чувствительные элементы, зашунтированные 40 одинаковыми по величине сопротивлениями, дополнительное сопротивление, включенное последовательно с чувст" вительным элементом в,плечо мостовой схемы, к измерительной диагонали 45 которой подключен усилитель, на выходе которого установлен реверсивный двигатель С 23.Однако это устройство недостаточно надежно в работе, конструкция 50 его достаточно сложна, точность датчика, особенно при изменении внешних условия, невелика.Целью изобретения является повышение надежности и точности работы датчика551Цель достигается тем, что в датчике газа содержащем подключенную к источнику питания измерительную мостовую схему, в смежные плечи ко торой включены идентичные по своим электротепловым параметрам измерительный и компенсационный чувствительные элементы, зашунтированные одинаковыми по величине сопротцвле" 65фниями, дополнительное. сопротивление, включенное последовательно с чувствительным элементом в плечо мостовой схемы, к измерительной диагонали которой подключен усилитель, на выходе которого установлен реверсив" ный двигатель, дополнительное и шунтирующее чувствительный элемент сопротивления выполнены и "иде встречно включенных переменных сопротивлений, движки которых связаны с валом реверсивного двигателя.На чертеже представлена принци.пиальная схема датчика газа.Датчик состоит из мостовой схемы, в смежные плечи которой включены идентичные по своим электротепловым параметрам измерительный 1 и компенсационный 2 чувствительные элементы и одинаковые по величине плечи 3 отношения. Для корректиров-. ки нуля мост содержит нульекорректдр 4. Питание моста осуществляется от стабилизированного электрического источника 5.питания. Последовательно с измерительным элементом включено переменное дополнительное сопротивление 6, а параллельно с элементом 1 переменное шунтирующее сопротивление 7, причем движки дополнительного и шунтирукиаего сопро" тивлений связаны с валом реверсив" ,ного двигателя 8, установленного на выходе усилителя 9, на вход которого подан .сигнал измерительной диагонали "моста; Дополнительное и шунтирующее сопротивление измерительного элемента в схеме моста включены встречно, т.етаким образом, что при увеличении (или уменьшении) сопротивления 6, обеспечиваемого вращением вала двигателя, например, влево (или вправо), переменное шунтирующее сопротивление 7 уменьшается (увеличивается). Компенсационный чувствительный элемент зашунтирован постоянным шунтируквим сопротивлением 10, равным сопротивлению 7 и служащим для компенсации его влияния на режим измерительного элемента.Об измеряемой концентрации газа судят по положению. вала реверсивного двигателя 8, движка дополнительного сопротивления б или шунтирующего переменного сопротивления 7 измерительного элемента с помощью указателя 11.При отсутствии. в анализируемой пробе измеряемого газового компонента измерительный и компенсационный элементы имеют одинаковую температуру и сопротивление сигнал на измери. тельной диагонали моста отсутствуети реверсивный двигатель 8 неподви" жен. При этом переменные шунтирующеесопротивление 7 полностью введено,а добавочное сопротивление б полностью выведено (т.е. равно нулю), ука,Заказ 11452/37 Тираж 827 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035; Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Филиал ППП Патентф, гУжгород, ул. проектная,4 затель 11 устанавливается на нулевой :отметке шкалы. С появлением концентрации газа сопротивление чувствительного элемента 1 возрастает, при этом на выходе моста появляется сигнал разбаланса, пропорциональный концентрации газа, который усиливается усилителем 9. Реверсивный двигатель 8 при.эдит во вращение и уменьшает переменное шунтирукщее сопротивление 7 до такой величины, чтобы температура чувствительного элемента 1 (и его сопротивление) осталась прежней. Однако при этом уменьшится результирующее сопротивление плеча моста, состоящего из параллельно 15 включенных, чувствительного элемента 1 и переменного шунтирующего сопротивления 7, и увеличится ток через компенсационьый элемент 2 что приведет к нарушению его теплового щ состояния и тем самым снизит автоком пенсационные свойства датчика.Дляпредотвращения этого одновременно с уменьшением переменного шунтирующего сопротивления 7 увеличится добавочное сопротивление б, обеспечиваю щее восстановление температуры компенсационного элемента 2 до прежне- го значения. Ново положение вала 8(или движков переменных сопротивлений б и 7) отмеченное указателем 11 на шкале, дает значение измеряе мой концентрации газа.Применение в датчике газа двух переменных сопротивлений, включенных последовательно и параллельно чувствительному элементу, позволяет существенно упростить схему газоана" ,пизатора и удешевить его при сохранении высоких автокомпенсационных свойств, обеспечиваемых сохранение-, ем теплового состояния как измерительного, так и компенсационного чувствительных элементов в процессе измерения.. Изобретение позволит улучшить. контроль атмосферы в производственных процессах, улучшить технику безопасности труда.