Устройство для измерения концентрации горючих компонентов дымовых газов

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 18053 1 й 25/ 51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ плофизики СССР 1986.СССР 1980,ЕРЕНИЯ КОН- ОМПОНЕНТОВ и газового анализаторах для х горючих комрименение при я -расширение функостей устройства приации горючих компоах. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической теУССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЦЕНТРАЦИИ ГОРЮЧИХ КДЫМОВЫХ ГАЗОВ(57) Использование: в областлиза, в частности в газоанаопределения в дымовых газапонентов, и может найти п Изобретение относится к области газового анализа, в частности к газоаналиэаторам для определения содержания в дымовых газах продуктов химического недожога топлива (оксида углерода и водорода) и метана, и может найти применение при разработке автоматических средств контроля качества сжигания топлива на тепловых электростанциях,Цель изобретенициональных возможнизмерении концентрнентов в дымовых газ Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения концентрации горючих компонентов дымовых газов, со 2разработке термохимических средств автоматического контроля горючих газов. Сущность изобретения: для расширения функциональных возможностей устройства термокаталитический датчик выполнен в виде мостовой измерительной схемы и содержит источник питания, вторичный прибор и переключатель режима работы, выполненный в виде двухпозиционного выключателя, снабженного двумя резисторами, один иэ которых включен в питающую диагональ мостовой схемы, а второй резистор включен в измерительную диагональ мостовой схемы последовательно с потенциометром регулировки чувствительности устройства и зашунтирован нормально закрытыми контактами выключателя. 1 ил,держащем термокаталитический датчик в виде мостовой схемы, снабженной иэмерительнымй элементами, источником питания, вторичным прибором и переключателем рода работы, согласно изобретению, переключатель рода работы выполнен в виде двухпозиционного выключателя, снабженного двумя резисторами, один иэ которых включен в питающую диагональ мостовой схемы, а второй резистор включен в измери- . тельную диагональ мостовой схемы последовательно с резистором регулировки чувствительности устройства и зашунтироваи нормально закрытым контактом выключателя, Резистор, подключенный в питающую диагональ мостовой схемы, является корректорам рода работы устройства.При включении в цепь он ограничивает ток через измерительные элементы и устройство работает в режиме измерения продуктов химического недожога топлива - оксида углерода и водорода, которые окисляются при более низкой температуре. элементов, а в выключенном положении резистора устройство работает в,режиме измерения концентрации метана, . - горючего компонента с более высокой температурой окисления, - который может"появиться при розжиге котлоагрегата или утечки природного газа. Резистор, подключенный в измерительную диагональ мостовой схемы, является корректором соотношения чувствительности устройства.В режиме измерения оксида углерода и водорода указанный резистор зашунтирован контактом выключателя и шкала вторичного прибора градуируется в диапазоне измерения концентрации продуктов химического недожога топлива. В режиме измерения концентрации метана сигнал мостовой схемы снимается с резистора регулировки чувствительности для продуктов химического недожога топлива и рвзистора, подключенного в измерительную диагональ мостовой схемы, причем сопротивление этого резистора выбрано таким, что полное отклонение шкалы вторичного прибора соответствует верхнему диапазону измерения горючего газа с более высокой температурой окисления (метана). Особенность измерительной мостовой схемы устройства состоит в том, что Нри переключениях рода работы в схему подключается или отключается один из дополнительных резисторов - корректор рода работы или корректор соотношения чувствительности. Их подключение в схему не требует дополнительной проверки режимов нагрева элементов и регулировки чувствительности.На чертеже показана измерительная схема предлагаемого устройства.На схеме обозначено; 1 - мостовая измерительная схема,2 и 3 - измерительный и компенсационный элементы, 4 - источник питания, 5 - вторичный прибор, 6 - плечи отношения, 7 - нуль-корректор, 8 - регулятор чувствительности устройства, 9 - переключатель рода работы, 10 - выключатель двухпозиционный, 11 и 12 - резисторы, 13 - 14 - контакты выключателя,Измерительный мост 1 содержит элементы 2 и 3, плечи отношения 6, нуль-корректор 7, вторичный прибор 5, корректор чувст вител ь ности устройства 8. Пере кл ючатель рода работы 9 содержит двухпозиционный выключатель 10 и два резистора 11 и 12. Резистор.11 включен в питающую диаго наль моста 1, а резистор 12 - в измерительную диагональ моста. Резистор 12 включен последовательно с резистором 8 и зашунтирован контактом двухпозиционного выклю чателя 10.Термокаталитические элементы датчика представляют собой нагреваемые электрическим током термосопротивления, изготовленные из проволоки в виде спира ли. Витки спирали скреплены термостойкимносителем, который охватывает спираль и имеет форму сферы. На поверхность измерительного элемента нанесен платина-палладиевый катализатор. На поверхности 15 измерительного элемента 2 происходит беспламенное окисление горючих компонентов. Реакция окисления сопровождается выделением дополнительного тепла, величина которого пропорциональна содержанию горючего компонента.При измерении продуктов химического нерожога топлива выключатель 10 занимает положение 13 и через элементы 2 и 3 протекает ток, величина которого достаточна для нагрева элементов при окислении оксида 20 25 углерода и водорода. Термоэффект от реакции окисления выделяющийся на элементе 2, вызывает разбаланс моста и на вторичном приборе 5 появится сигнал пропорциональ 30 ный содержанию оксида углерода и водорода, Полезный сигнал снимается с резистора чувствительности 8, при этом резистор 12зашунтирован нормально закрытым контактом переключателя,35 При измерении концентрации горючегокомпонента с более высокой температуройокисления, например, метана, выключатель10 замыкает контакты 14. В этом положениирезистор 11 выключается из диагонали пи 40 тания, а резистор 12 включается в измерительную диагональ моста. Через элементы 2и 3 пойдет больший ток, который нагреет ихдо температуры окисления метана. Величина термоэффекта реакции окисления мета 45 на вызовет разбаланс моста и вторичныйприбор 5 отклонится пропорционально содержания метана, причем отклонение прибора 5 будет зависеть от сопротивлениярезистора 8 и резистора 12. Величина со 50 противления резистора 12 выбрана из расчет равенства чувствительности датчикаметана и продуктов химического недожогатоплива, Корректировку чувствительностидатчика в режиме измерения метана осуще 55 ствляют резистором 12,Применение в предлагаемом устройстве корректора рода работы и корректорасоотношения чувствительности, связанныхс переключателем рода работы расширилофункциональные возможности устройства1805364 Составитель В. Семеновскийктор Л. Народная Техред М. Моргентал Корректор С. Пекар Подписноеета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 938 Тираж ВНИИПИ Государственного ком 113035, МосПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при анализе горючих компонентов дымовых газов, упростило исполнение прибора, а также его настройку и эксплуатацию,Устройство планируется к внедрению на тепловых электростанциях страны для контроля за величиной продуктов химического недожога топлива при работе котлоагрегата и для контроля природного газа в момент розжига газоприемных агрегатов.Формула изобретения Устройство для измерения концентрации горючих компонентов дымовых газов, содержащее термокаталитический датчик на основе мостовой схемы, измерительный и компенсационный элементы, источник питания, вторичный прибор и переключатель режима работы, причем источник питания через компенсационный элемент подключен к первым выводам вторичного прибора и измерительного элемента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, переключатель режима работы состоит из двухпозиционного переключателя и перво го и второго резисторов, подключенных через нормально замкнутые контакты двухпозиционного переключателя соответственно в питающую и измерительную диагонали мостовой схемы, при этом к 10 нормально замкнутому контакту упомянутой измерительной диагонали подключен первый вывод потенциометра регулировки чувствительности, второй вывод которого связай с первым выводом вторичного при бора, вторым выводом подключенного кдвижку потейцйометра регулировки чувствительности, а нормально разомкнутые контакты двухпозиционного переключателя подключены к второму выводу измеритель ного элемента.