Способ контроля газов

(19) (11) 3150 С 01 М 27/14 ГОСУДАРСТВЕНКЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ отвпе 1 к а,.ДЯ, где Во и 1,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Днепропетровский отдел Всесоюз" ного научно-исследовательского института горноспасательного дела (53) 543.274(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 240324 кл. С 01 И 25/20, 1967.2. Авторское свидетельство СССР У 439742, кл. С 01 М 25/20, 1972 (прототип).(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГАЗОВ, заключающийся в периодической подачена мост термоэлементов электрическихимпульсов, измерении его разбалансав конце каждого импульса в неустановивщемся тепловом режиме и измененииэнергии электрических импульсов вфункции температуры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повывения его точности, изменение энергииэлектрических импульсов осуществляютпутем изменения их длительности,определяемой по формуле- температура окружающей среды, при которой осуществляется градуировка моста термоэлементов (нормальная температура); - измененная температура окружающей среды; - длительности импульсов, подаваемых на мост термоэлеаментов при температурах 60 иВ, соответственно; - постоянная времени мостатермоэлементов; - температурный коэффициент сигнала моста термоэлементов.1105796 Изобретение относится к газовому анализу и может найти применение в приборах, использующих тепловые методы анализа (по теплопроводности, термохимический и термомагнитный).5Известен способ газового анализа с помощью моста термоэлементов,в котором ток через него пропускаютпериодически импульсами, а компенсацию влияющих на результаты измерения 10внешних факторов осуществляют путемизменения энергии этих импульсов 111.Однако данный способ не обладаетвысокой точностью.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ контроля газов, заключающийсяв периодической подаче на мост термоэлементов электрических импульсов,измерении его разбаланса в концекаждого импульса в неустановившемсятепловом режиме и изменении энергииэлектрических импульсов в функциитемпературы 2 .Недостатком известного способаявляется низкая точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения путем стабилизациинулевого сигнала измерительного моста при изменении энергии питающих30его электрических импульсов.Указанная цель достигается тем,что согласно способу контроля газов,заключающемуся в периодически подаче на мост термоэлементов электрических импульсов, измерении его разбаланса в конце каждого импульса внеустановившемся тепловом режиме иизменении энергии электрических импульсов в функции температуры, изменение энергии электрических импуль 40сов осуществляют путем изменения ихдлительности, определяемой по формуле о.,:ТКе "с Э,. Во,где 60 - температура окружающей среды, при которой осуществляется градуировка мостатермоэлементов (нормальнаятемпература); 50б - измененная температура окружающей среды;1 ои т.1 - длительности импульсов,подаваемых на мост термоэлементов при температурах 55.6 и 8 соответственно;Т - постоянная времени мостатермоэлементов; 2К - температурный коэффициентсигнала моста термоэлементов,На чертеже изображен график нарастания сигнала моста термоэлементов Б от временипри подаче нанего электрического импульса.Величина времени Т, определяемаяточкой пересечения касательной к графику функции Б = Г(Г) в начале коор"динат с горизонтальной линией, соответствующей установившемуся значению сигнала моста термоэлементов,является его Постоянной времени.Величина времени 8 является временем переходного процесса моста термоэлементов.Как видно из графика, при длитель.ности импульсов, равной или большейлсигнал моста термоэлементов достигает установившегося значения (величины С) и не зависит от длительности импульсов.Поэтому для обеспечения возможнос"ти изменения сигнала моста термоэлементов путем, изменения временипитающих его импульсов их длительносность должна быть меньше времени переходного процесса моста термоэлелментовВеличина длительности импульсово при нормальной температуре 60 должна находиться в центральной областиинтервала времени, ограниченногозначениями О и. При этом обеспечивается запас регулирования длительности импульсов при изменении температуры в обе стороны от 60. Способ осуществляется следующим образом.Установив при нормальной температуре Яо длительность электрического импульса 1 , получают величину сигнала моста термоэлементов 0 . Изменяя в функции температуры величину длительности импульса в ту или другую сторону, изменяют в определенных пределах величину сигнала моста термоэлементов, компенсируя тем самым температурную погрешность и не нарушая при этом стабильность его нулевого сигнала.Так, при повышении температуры, например, до величины 9, уменьшив длительность импульсов до величиныуменьшают сигнал моста термоэлементов до величины 1, скомпенсировав тем самым его увеличение, вызванное10579 б з 1 приростом от температуры теплопроводности газа (для анализа по теплопроводности) или возрастанием активности катализатора (для термохимического анализа).При понижении температуры необходимо соответствующее увеличение длительности электрических импульсов, питающих мост термоэлементовОпределение длительности импульсов в функции температуры производится по формуле -о1,:-тбпЕК(8,-6 оДАналогично может быть произведено изменение времени импульсов в функции других влияющих факторов - давления, влажности и т.п. П р и м е р. Иост термоэлементов газоаналиэатора с постоянной времени Т = 0,7 с питается при температуре окружающей среды 9 п = 20 С электрио ческими импульсами длительностью- 1,0 с. Температурный коэффициент сигнала моста термоэлементов К = = 0,002 1( С. Необходимо определить длительность питающих импульсов (11) при температуре окружающей среды 8= -0,7 1 пепф+0,002(50-20)1 =-0,7 1 п 0,299 = -0,7(-1,21) 0,845 (с Таким образом, для компенсации . температурной погрешности моста терУмоэлементов при изменении температуры от 20 до 50 С время питающих егооимпульсов должно быть изменено сдо 0,845 с.Для автоматического изменения времени импульса в функции температурывремязадающая цепь устройства, Формирующего импульсы, должна содержатьодин или несколько термореэисторов,С помощью комбинированного соединениятермореэисторов с термонезависимымирезисторами может быть полученавремязадающая цепь, обеспечивающая,практически, любой закон изменениявремени импульса в функции температуры.Эффектйвность предлагаемого способа определяется тем, что по сравнению с известным он позволяет беэусложнения осуществлять контроль газов с высокой степенью точности вшироком диапазоне температур.Так, например, в измерителе суммыгорючих газов применение изобретенияпозволяет снизить его погрешность в1,8 раза при изменении температурыокружающей среды от 20 до 50 С, чтоособенно важно для приборов, работаю"щих в условиях ликвидации подземныхпожаров.),Применение изобретения позволяетповысить уровень техники безопасностив горнодобывающей и других отраслях .промьпппенности.