Тепловой преобразователь составагазов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н 181 3232(5 ЦМ Кз С 01 Н 27/14 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А. С. Васюр а 1) Заявитель ницкий политехнический инстит(54) ТЕПЛОВОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕ ТАВА ГАЗ и, такая ью устраьной схесловий твительИзобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в газоанализаторах, основанных на тепловых методах.5Известен тепловой преобразователь состава газов, содержащий корпус с измерительными камерами, в которых вдоль оси камеры установлены термочувствительные элементы, закрепленные в посадочных гнездах 11 .Однако вследствие неизбежных отклонений в технологических процессах при изготовлении термочувствительных элементов и в сборке преоб- разователя, как правило, не удается 15 обеспечить идентичность тепловых режимов термочувствительных элементов, Поэтому вначале чувствительные элементы подбирают в однол из режимов с определенным допуском, затем 20 в другом рабочем режиме механическим вращением чувствительных элементов в посадочных гнездах, имеющих эксцентриситет относительно оси камеры, добиваются баланса мостовой схемы преобразователя. Таким образом, недостатком известного устройства является необходимость трудоемкой индивидуальной механической балансировки измерительной схем преобразо- ЗО вателя в двух режимах. Номера не позволяет полностнить дрейф нуля измерительы в силу неидентичности утеплообмена различных чувсных элементов.Известен также тепловой преобразователь состава газов, содержащий .корпус с измерительными камерами, в которых размещены чувствительные элементы, закрепленные в держателях.Держатели чувствительных элементов, служащие для установки и закрепления их в измерительных камерах преобразователя, составлены из резинового кольца, металлической шайбы и коробчатой гайки. Гайка через шайбу сжимает резиновое кольцо, надетое на защитную стеклянную трубку чувствительного элемента в измерительной камере 2).Однако конструкция преобразователя не позволяет обеспечить идентичность условий теплообмена чувствительных элементов при их подборе по величине электрического сопротивления в технологической камере и в рабочем состоянии при нахождении в измерительных камерах преобразователя. Это объясняется различной геометрией сопрягаемости стеклянных оболочек чувствительныхэлементов с технологической камерой,где производится подбор элементов посопротивлению, и с аналогичными измерительными камерами в корпусе преобразователя. В результате веЛичинасопротивления разогретого чувствительного элемента, зафиксированнаяпри подборе, отличается от величинырабочего сопротивления чувствительного элемента, находящегося в работающем преобразователе, что неизбежноприводит к дрейфу нуля и к необходимости трудоемкой балансировки измерительной схемы преобразователя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является преобразователь, представляющий собой 15выполненный из теплопроводного материала корпус, в съемных частях которого расположены камеры с чувствительными элементамиГЭ 3,20Корпус преобразователя образован соединенными между собой массивными держателями чувствительных элементов, выполненных, например, в виде секторов цилиндра. Чувствительные элемен ты закреплены н держателях при помощи эпоксидного компаунда, а держатели соединяются между собой пластинами и образуют, таким образом, корпус преобразователя. ПосколькУ подбоР З 0 чувствительных элементов по величине их рабочего сопротивления для получения сбалансированной мостовой схемы преобразователя производится также н сборе с держателями, то величина сопротивления, зафиксированная при подборе, будет идентична рабочей величине сопротивления чувствительных элементов.Однако конструкция такого преобразователя достаточно сложна, со держит значительное число деталей, сборка которых в единый корпус требует сйециальных приспособлений. Кроме того, изготовления массивных держателей неправильной Форью, выполнен ных, например, в виде секторов цилиндра и образующих корпус преобразователя, не отличается технологичностью, требует высокой квалификации специалистов-изготовителей и значи тельных затрат времени и труда. В случае необходимости замены хотя бы одного вышедшего из строя чувствительного элемента требуется разборка корпуса всего преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации преобразователя.Поставленная цель достигается за счет того, что в тепловом преобразователе состава газов, представляющем собой ныполненный из теплопроводного 60 материала корпус, в съемных частях которого расположены камеры с чувствительными элементами, съемные части корпуса представляют собой цилинд" рические втулки, а н корпусе выпол иены посадочные гнезда с диаметром, равным внешнему диаметру втулок.На чертеже схематически изображен предлагаеьый преобразователь, разрез,В монолитном металлическом корпусе 1 с посадочными гнездами 2 размещены чувствительные элементы 3, закрепленные при помощи, например, эпоксидного компаунда 4 в держателях 5, являющимися съемными частями корпуса. Держатели 5 изготовлены из цилиндрической латунной трубки, внутреннийдиаметр которой определяется размеромчувствительного элемента 3, а наружный соответствует диаметру посадочных гнезд 2 в корпусе 1 преобразователя, что позволяет обеспечить надежный тепловой контакт держателей 5 с корпусом 1.Тепловой преобразователь работает следующим образом.При отсутствии в газовой смеси контролируемого компонента все чувствительные элементы 3 находятся в одинаковых условиях теплообмена, приэтом передача тепла, выделяемого электрическим током на сопротивлении чувствительного элемента 3, осуществляется в направлении к держателю 5, выполняющего роль теплового стока измерительной камеры, и дальше вглубь корпуса, 1 преобразователя. Так как подбор чунстнительных элементов 3 н технологическом корпусе производится в сборе с держателями 5, то величина электрического сопротивления чувствительных элементов 3 после их размещения с держателями 5 н посадочных гнездах 2 рабочего корпуса 1 остается неизменной, следовательно, электрический мост находится н состоянии равновесия, его выходное напряжение равно нулю. При появлении н газовой смеси контролируемого компонента условия теплообмена меняются, температура и сопротивление рабочих чувствительных элементов 3 меняется, в измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное концентрации контролируемого компонента. Идентичность условий теплообменажестко закрепленных чувствительныхэлементов при их подборе по величинеэлектрического сопротивления в технологическом корпусе и при установке в рабочем корпусе преобразователя позволяет исключить необходимость трудоемкой операции балансировки электрической схем моста преобразователя как при изготовлении, так и в цроцессе эксплуатации преобразователя после замены вышедших из строя чунствительных элементов. В случае необходимости замены любого чувствительного элемента достаточно изъять держатель вышедшего из строя элемента из посадочного гнезда и на освобо813232 Формула изобретения Составитель Л, Дикая Редактор П. Петрова Техред Е,Гаврилешко Корректор Н. СтецТираж -907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 758/52 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дившееся место установить держатель с новым чувствительным элементом.Изготовление несложных деталей и сборка преобразователя не требует значительных затрат времени и труда, а также использования специальных приспособлений.Как показали проведенные исследования предлагаемого преобразователя, подбор чувствительных элементов с допуском, обеспечивающим баланс электрического моста, позволяет полностью устранить дрейф нуля измерительной схем преобразователя. Таким образом, предлагаежюй тепловой преобразователь состава газов от личается простотой конструкции, что позволяет заметно упростить технологию изготовления узлов и преобразователя в целом, снизить затраты времени и труда при массовом выпуске га- эО зоаналитических приборов с высокими метрологическими характеристиками. Тепловой преобразователь составагазов, представляющий собой выполненный из теплопроводного материалакорпус, в съемных частях которогорасположены камеры с чувствительнымиэлементами, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности эксплуатации преобразователя,съемные части корпуса представляютсобой цилиндрические втулки, а в кор"пусе выполнены посадочные гнезда сдиаметром, равным внешнему диаметрувтулок.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 374536, кл, 6 01 й 31/08, 1970,2. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ химического состава газов.И., "Химия"р 1969 у с 49.3. Авторское свидетельство СССРР 614374, кл . 6 01 М 27/14, 1978