Устройство для избирательного контроля горючих газов

(51)4 С 01 И 27/1 Ь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ элементов. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 30. 10.85. Бюл. У 40 (71) Институт технической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1040396, кл. С 01 Я 27/16, 1983.Авторское свидетельство СССР У 234739, кл. С 01 Я 27/16, 1967.(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, содераацее включенные в резисторныемосты активный и компенсационныйтермоэлементы,два дифференциальныхусилителя, подключенные к измерительным диагоналям мостов, ре гулятор питания, соединенный входом с выходом дифференциального усилителя резисторногомоста активного термоэлемента, авыходом - с ветвями активного и компенсационного термоэлементов, источник опорного напряжения, соединенный со сравнительными ветвямирезисторных мостов, и измерительныйприбор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности избирательного газоопределения,оно содержит снабженный пороговымустройством регулятор опорногонапряжения, соединенный входомс выходом подключенного к измерительной диагонали резисторного мостакомпенсационного термоэлемента дифференциального усилителя, регулятор баланса в сравнительной ветвирезисторного моста активного термоэлемента, второй компенсационныйтермоэлемент, включенный в мостовуюрезисторную схему, третий дифференциальный усилитель, подключенныйвходами к измерительной диагонали,а выходом - к регулятору питаниярезнсторного моста второго компенсационного термоэлемента, а измерительный прибор подключен к среднимточкам ветвей компенсационных термо 1 11886Изобретение относится к газоаналитическим приборам, а именно кприборам термохимического контролягазов, и предназначено для определения содержания горючих газов 5смеси при точном избирательном газоопределении.Целью изобретения является повышение точности избирательного газоопределения и увеличение срока Ослужбы чувствительных элементов,На чертеже изображена функционально"блочная схема устройства сдетализацией элементов резисторныхмостов 15Устройство для избирательногоконтроля горючих газов содержитвключенные в резисторные мосты 1и 2 активный 3 и компенсационный4 термоэлементы, две дифференциаль- щных усилителя 5 и 6, подключенныек измерительным диагоналям мостов.Регулятор 7 питания соединен входомс выходом дифференциального усилителя 5, а выходом - с ветвями ак- р 5тивного и компенсационного термоэлементов. Источник 8 опорногонапряжения соединен со сравнительными ветвями резисторных мостов.Устройство содержит снабженный пороговым устройством регулятор 9опорного напряжения, соединенныйвходом с выходом дифференциальногоусилителя б, регулятор 10 балансав сравнительной ветви резисторногомоста активного термоэлемента,второй компенсационный термоэлемент 11, включенный в мостовую резисторную схему мост 12. Дифференциальный усилитель 13 подключенвходами к измерительной диагонали40мостовой схемы 12, а выходом - крегулятору 14 питания резисторногомоста второго компенсационного термоэлемента 11. Измерительный при 45бор 15 подключен к средним точкамветвей компенсационного и второгокомпенсационного термоэлементов.Устройство снабжено источником 16питания.50Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии, т.е. при отсутствии горючего газа, темпе-ратура элементов 3, 4 и 11 равна 55 между собой и определяется величиной опорного напряжения источника опорного напряжения 8 и соотношени 18ем сопротивлений сравнительных ветвей резисторных мостов. При появлении измеряемого газа и окислении его на активном термоэлементе усилитель 5 через регулятор 7 питания уменьшает напряжение питания таким образом, чтобы температура элемента 3 оставалась постоянной. При этом понижается напряжение питания на компенсационном термозлементе 4, температура его понижается, Сигнал разбаланса резистор- ного моста компенсационного термоэлемента 4 через усилитель б поступает на вход регулятора 9 опорного напряжечия. Однако за счет наличия порогового устройства регулятор 9 опорного напряжения на сигнал усилителя б не реагирует.В это же время усилитель 13 через регулятор 14 поддерживает заданную температуру второго компенсационного термоэлемента 11. При достижении нижнего предела диапазона измерения и дальнейшем увеличении концентрации измеряемого газа срабатывает пороговое устройство и регулятор опорного напряжения уменьшает напряжение 3 и Огс на сравнительных ветвях активного 3 и компенсационного 4 термоэлементОв, что приводит к фактическому снижению температуры активного термоэлемента. Поскольку при этом снижается также и напряжение питания компенсационного термоэлемента, сигнал разбаланса на входе усилителя б возрастает, передается на вход регулятора 9 опорного напряжения и приводит к дальнейшему уменьшению опорного напряженияв итоге активный термоэлемент 3 должен снизить температуру, так, чтобы работать на границе каталитического окисления. Чтобы предотвратить выход активного термоэлемента на границу термокаталнтического окисления, в сравнительную ветвьмоста активного термоэлемента включен регулятор 10 баланса, В результате этого скорость изменения опорных напряжений в точках А и В различна, т.е. изменение опорного напряжения приводит к изменению опорных напряжений 0 с и 11 гс на различную величину, причем 0 с( Ог . В этом случае мост компенсационного термоэлемента 4 быстрее достигает баланса прекращая188618ния (мощности) компенсационноготермоэлемента 4 относительно егоначального значенияНаличие втоСоставитель В.Екаев дактор Н.Горват Техред А.Хикемезей Корректор,Т.Каказ 6737/45 Тираж 896 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж Подписномитета СССРткрытийская наб ногоний д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна уменьшение опорного напряжения. Таким образом, изменяя величину 10, можно регулировать величину дополнительного теплопритока в том числе и обеспечить режим Ц = Я = сов 1, где Я- заданная величина теплопритока на активном элементе 3. До достижения тепло- притока равного Яподдерживается постоянная температура элемента 3, а при достижении теплопвитока равного Я величину тепло- притока поддерживают постоянной за счет снижения температуры элемента 3. Величину Ц задают соответствующей нижней границе диапазона измеряемых концентраций.Выходной сигнал, пропорциональный концентрации измеряемого газа, определяют по изменению напряжерого компенсационного термоэлемента 11 и неизменное опорное напряжение в сравнительной ветви обеспечивают наличие опорной точки С,относительно которой определяютмощность нагрева термоэлементов, 10 величину дополнительного теплопритока, изменение температуры термоэлементов.Величины Я , начальную температуру термоэлементов предварительно рассчитывают, исходя из составаанализируемой смеси, выходныххарактеристик термоэлементов иуточняют градуировку и настройкуустройства пропусканием через негокалиброванных смесей.