Устройство для определения концентрации горючих газов и паров

(51)5 6 01 й 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в, И. М, Медшкин и Ф. Н,И. Э., Басоввая защита и ы. М.: Недра,ипы безопасдования газоноугольной 1976, В 4, с. из-з , в этих ты бы строя К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР(56) Карпов Е. Ф., Биренбергский Б. И, Автоматическая газоконтроль рудничной атмосфер1984, с. 91-110,Шуберт Э., Айкер Х. Принцности для разработки и исслеанализаторов в каменпромышленности, - Глюкауф,5-9.Мю(е Г., Шуберт Э. Шахтное проветривание. - Глюкауф, 1976, 1 ч. 18, с, 61-70,Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано для определения содержания горючих газов и паровв широком диапазоне.Известны устройства контроля горючихгазов и паров в воздухе (например, метана),основанные на измерении теплового эффекта от сжигания диффузионно-подводимыхвеществ на каталитически активном элементе, помещенном в пористую реакционнуюкамеру,Недостатком этих устройств являетсято, что они могут работать только до нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), так как принципызамера горючих составляющих воздуха, заложенные в основу этих устройств, предполагают двойственность показаний (приконцентрациях ниже НКПР и при больших(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ В ВОЗДУХЕ(57) Использование: газовый анализ. Сущность изобретения: устройство снабжено пассивным чувствительным элементом, который выполнен с сопротивлением на 1-3% большим, чем сопротивление каталитического чувствительного элемента; 1 ил. концентрациях - близких к 100 ф а недостатка кислорода). Кроме того устройствах чувствительные элемен стро, а иногда мгновенно выходят из при концентрациях выше НКПР.Известны также устройства (например, метанометр М 510 фирмы Ауэргезельшафт ГМБХ, (Ф Р Г), определяющие содержание газов за счет измерения теплоотвода от нагретого пассивного (рабочего) чувствительного элемента при различных величинах теплопроводности смеси горючего газа или пара с воздухом, определяемых концентрацией газа.Недостатком этих устройств является сравнительно малые (на 1-2 порядка меньше по отношению к предыдущему устройству) выходные сигналы на 1% концентрации исследуемого горючего газа или пара, Кро1741043 10 55 ме того, допустимая абсолютная погрешность для всего диапазона измерений этих устройств ведет к достаточно большим относительным погрешностям в диапазоне до НКПР.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является портативная измерительная система А 2 фирмы Ауэргезельшафт ГМБХ, (ФРГ). Это устройство содержит активный каталитический и пассивный - сравнительный чувствительные элементы, помещенные в пористую реакционную камеру, включенные в одну из ветвей схемы равновесного электрического моста и измерительного устройства, включенного в измерительную диагональ этого моста, При такой компоновке прибор работает для измерений в пределах 0-2 об.ометана (до НКПР). Для выполнения измерений в пределах 5-100 об. % метана прибор снабжен отдельным, подключаемым на штепсельном разъеме съемным блоком, работающим на принципе измерения теплопроводности и представляющим собой также отдельную мостовую схему(используется от предыдущего варианта только блок питания и измерительное устройство).Недостатком данного устройства является большое количество дополнительных элементов, используемых при измерении высоких концентраций, и не используемых при этом элементе термохимического варианта прибора, а также громоздкость системы в целом,Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства путем совмещения функций некоторых элементов, повышение удобства эксплуатации устройства,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит два чувствительных элемента, включенных в одну ветвь мостовой схемы, причем элемент 1 выполнен чувствительным по теплопроводности, элемент 2 выполнен из двух соединенных элементов, один из которых - элемент 3 - аналогичен элементу 1 по теплопроводности и помещен в герметичную камеру 4 со 15 20 25 30 35 40 45 50 сравнительной газовой средой, а второй элемент 5 выполнен в виде термокаталитического элемента, причем они имеют в одной вершине мостовой схемы общую точку и подключены через двухпозиционный переключатель 6 к другой вершине. Вторую ветвь мостовой схемы составляют сопротивление отношения 7, 8, 9, В диагональ моста включено измерительное устройство 10,Устройство работает следующим образом. При концентрациях горючих газов и паров меньше НКПР переключатель 6 включен на термокаталитический элемент 5, к которому совместно с элементом 1 за счет диффузии или принудительно подается исследуемая газовая смесь. При этом на измерителе 10 будет сигнал пропорциональный концентрации исследуемого горючего компонента газовой смеси, При концентрациях выше НКПР переключатель 6 переключается на элемент 3, помещенный в герметичную камеру 4 со сравнительной газовой средой. При этом в схему в одну из ветвей будут последовательно включены элементы 3 и 1, последний из которых помещен в анализируемую среду, При таком включении схема будет работать на принци- . пе измерения теплопроводности. Элемент 1, равнее выполнявший функции сравнительного, становится рабочим, а вновь включенный элемент 3 будет сравнительным.Формула изобретения Устройство для определения концентрации горючих газов и паров в воздухе, содержащее включенные в одну ветвь мостовой схемы идентичные рабочий и сравнительный элементы по теплопроводности, причем сравнительный элемент помещен в герметичную камеру со сравнительной средой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции при расширении диапазона измерений, параллельно сравнительному элементу установлен термокаталитический элемент, при этом они совместно подсоединены к одной вершине мостовой схемы, а к другой - через двухпозиционный переключатель.1741043 3 4 Составитель А.РязаноТехред М.Моргентал едактор М.Циткина ректор М.Максимишинец твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизв Заказ 2081 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5