Способ определения концентрации газов и жидкостей

(11) 53467 Я Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительн вт. свид-в 33845/2 25/3 аявки присоединением23) Приоритет43) Опубликовано4 Б) Дата опубли осударствеииыи комитетСовета Мииистров СССРпо делам изобретенийи открытий 5.11.76.Бюллетень41вания описания 04.03.77Т, Кнопов, В,С, ЕмельяновВ,В. Дорофеев Д, И. Агейки Авторызобретения 1) Заявите Ордена Ленина институт пробпем управпе рбцию, судят о концен го компонента 21. Это способ и ис депяе ции элеменько ента.е то гностипияния тем азов ипи овод пературы и теплоО костей, а такжеопределения,Предлагаемыйчто пропускание ьности вышение избира ции газов и жидкостом., что путем сорб нтом терморезис тор, от сорбент, нагреваом и ведут десорбцию , затраченной на деепения концентр акпючающийся в оп ей,компонент сорб сен э м. ток нергии я тем, через опредепяе на которыи на ют эпектричес го ток трич азом им пирую терморезистор рег чтобы его темпер по величин о ялась ра измИзобретение относится к анализу газови жидкостей эпектрометрическими методами,в частности, может быть использовано дпяизмерения влажности воздуха и опредепения состава жидкости смесей,Известен способ опредепения концентрации газов и жидкостей, испопьзующий сорбирующие вещества, нанесенные на терморезистор, через который пропускают нагревающий эпектрический ток, Выходным сигналомпри этом является ипи время разогрева терморезистора до заданной температуры, ипивеличина энергии, затраченной на десорбциюопределяемого компонента, 11Известные способы не дают нужной точности из-за впияния неизмеряемых параметрованализируемых веществ, содержания в нихнеопредепяемых компонентов.Наиболее близок к предлагаемому способ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВОСТЕЙ му у Р ущи значитепьные погрешности анапиза, так как в процессе нагрева терморезистора до постоянной температуры значительная часть сорбированного компонента успевает десорбироваться. Кроме того, энергию десорбции практически трудно измерить, а обычно измеряемая энергия, идущая на нагрев, включает затраты на отдачу тепла, которая в свою очередь зависит от теппопроводности, температуры среды и нестационарности ее движения относитепьно чувствитепьно та. Избирательность определяется избирательными свойствами сорбЦепь изобретения - повышени измерений за счет уменьшения вному циклическому закону и в первыйпериод времени цикла нарастала с определенной скоростью от начального значения дотемпературы полной десорбции опреденяемыхкомпонентов, а во второй период убывалас той же скоростью до начального значения,и по разности величин энергии или мощности, затраченной в первый и во второй периоды и зависимости этой разности от температуры терморезистора судят о концентрации ропределяемых компонентов.Суть предлагаемого способа заключается в том, что измеряется разность вецичинэнергий при нагреве по заданному законуч охлаждении терморезистора по тому же 5закону, что позволяет исключить вцияниетеплопроводности и температуры анацизируемой среды, так как составляющие тепцоотдачи в уравнениях теплового состояния терморезистора при нагреве и охлаждении взаимно уничтожаются. К тому же терморезистор нагревается и остывает постепенно. Измеряемая при этом зависимость величиныэнергии от температуры терморезистора дает возможность избиратепьно оценить кон- ЗЬцентрации каждого иэ десорбируемых компонентов при различных температурах десорбции. Впияние движения анализируемой среды уменьшается дополнительным компенсационным терморезистором. Необходимо за- ЗОметить, что измерение энергии десорбциипри постоянной температуре является частным случаем предлагаемого способа,На чертеже: цедставпена схема устройства для опг.". дспения концентрации газов Зби жидкостей предпагаемым способом,Терморезистор 1, покрытый споем сорбента, подключен последовательно с балансным резистором 2 к регулируемому источнику напряжения 3. Падение напряжения на фтермореэисторе 1 сравнивается с выходнымнапряжением программного устройства 4посредством нуль-органа 5. Для этого одиниз входов нудь-органа подключен к обшейточке терморезистора 1 и бапансного резистора 2, а другой - к выходу программно"го устройства 4, В свою очередь выходнуль-органа соединен с управпяющим входом регулируемого источника напряжения 3,выход которого связан с одним из входовдвухкоординатного самописца 6, а с другимвходом последнего связан выход програьмного устройства 4,Рассмотрим работу устройства На приме" Вре определения относнтедьной вцеМности воздуха предпагаемым способом.После установления гидротермическогоравновесия между сорбентом и анализируемым воздухом (сорбентом может служить вискоза) программное устройство 4 посредством нуль-органа 5 и регупируемого источника напряжения 3 задает циклическое изменение терпературы терморезистора 1 по выбранному закону, например по линейному. Верхний предел температуры, до которого необходимо нагреть терморезистор, выбирают выше температуры десорбции определяемого компонента Например, для опредепения влажности и с учетом реальной стабильности порога срабатывания нуль-органа оптимальной является температура 140-160 оС. По мере плавного нагрева и охлаждения на самописце вычерчиваются кривые мощности затраченной при нагреве и охлаждении, развернутые по координате температуры терморезистора. В результате получается зава- дутая кривая. Площадь, ограниченная этой кривой соответствует мощности, затраченной на сорбцию поглощенной сорбентом влаги, количество которой пропорционально относитепьной влажности анализируемого воздуха.Формула изобретенияСпособ определения концентрации газов и жидкостей путем сорбции компонентов сорбентом, нанесенным на терморезистор, и их десорбции пропусканием через терморезистор электрического тока, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения впияния температуры и теплопроводности газов и жидкостей, а также повышения избирательности определения, пропускание электрического тока через терморезистор регуцируют таким образом, чтобы его температура изменялась по заданному цикпическому закону и в первый период временицикпа нарастала с определенной скоростью от начального значения до температуры полной десорбции определяемых компонентов, аво второй период убывала с той же скоростью до начального значения, и по разности величин энергии ипи мощности, затраченной в первый и во второй периоды, и зависимости этой разности от температуры термореэистора судят о концентрации определяемых компонентов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт.св.336578, кл. Й 01 М 25/08,1972,2. Авт, св. М 443308, кл, 501 М 31/061974,53467 8 Составитель А. ПлатоваТехред М. Левицкая Корректор В. Зорина Редактор Б, федотов. филиал ППП "Патентф. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 5547/225 Тираж 1029 Подписное1 АНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5