Термокондуктометрический детектор

ОП ИСАНИЕИ ЗОЫфЕТЕ Н ИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ Союз СоветсннхСфцнапнстнчесннхРеспублик 868521(5)М. Кл. 6 01 М 27/18 Экударстеееый китат СССР в дани мбуетеккй и ютхрыткй(088.8) Дата опублнковання описания 30.09.81 Н В Арефьев и Э Я Веселов(54) ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР Изобретение относится к приборам, предназначенным для теплофизических измерений, и может найти применение в тех областях науки и техники, где необходимо измерять теплопроводность различных сред, преимущественно газов -и жидкостей, например при газовом анализе, хроматографии и т.п.Известен термокондуктометрический детектор, применяемый в газоанвлиэато 10 рах и хроматографах, представляющий собой металлический блок с-четырьмя ка- мерами, в которых распопагвются термодатчики - металлические нити или термисторы, являющиеся нагревателями, Термо 15 датчики образуют измерительный мост. Две камеры являются сравнительными, другие измерительными. Через измерительныекамеры пропускают анализируемую среду, а через сравнительные - известную, т.е. используется сравнительный метод измерения теплопроводности. При питании моста от источника постоянного тока сигнал в измерительной диагонали пропорпнопален теплопроводности анализируемойсреды Ы.Недостатком устройсгва является относительная сложность конструкпии, связан-ная с необходимостью обеспечения во всехкамерах геометрической и электрическойидентичности четырех термоцатчиков. Таккак при сравнительном измерении теплопроводности фактически измеряется разность температур между термодатчикамив сравнительных и измерительных камерах,то требования к измерительному моступредъявляются очень высокие.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термокондуктометрический детектор, содержащий термостатированный блок, во внутренней полости которого расположены измерительная и сравнительная камеры, и измеритель разн эсти температур, подсоединенный к измерительному прибору и блоку питания 2,Недостатками устройства являютсязначительная сложность и инерционность.Бель изобретения - упрощение конструкции термокондуктометрического детектора и повышение его быстродействия.Поставленнр цель достигается тем,что в термокондуктометрическом детекторе, содержащем термостатированный блок,во внутренней полости которого расположены изМерительная и сравнительная камеры, и измеритель .разности температур,подсоединенный к измерительному прибору и блоку питания, измеритель разности. температур выполнен в виде установленной в плоскости симметрии внутреннейполости термостатированного блока и разделяющей эту полость на камеры термоэлектрической батареи с идентичными поверхностями разноименных спаев,На чертеже схематически представлентермокондуктометрический детектор газоанализатора.Детектор состоит из металлическоготермостатированного блока 1, во внутренней полости которого расположены измерительная 2 и сравнительная 3 камеры, разделенные являющейся измерителем разности температур термоэлектрической батареей 4, которая присоединена кблоку питания - источнику 5 напряженияс переменным коэффициентом пульсациии к блоку 6 измерения термо-ЭДС (измерительному прибору). Термоэлектрическаябатарея расположена в плоскости симметрии внутренней полости блока 1. Разноименные спаи, обращенные к камерам 2и 3, выполнены с идентичными поверхностями,35Устройство работает следующим образом,На термоэлектрическую батарею 4 подают питание от источника 5 переменногонапряжения. При наличии в обеих камерах4 Оодинаковой среды теплоотдача с обеих поверхностей спаев термобатареи 4 одинакова и, следовательно, температуры спаевравны, т.е. термо-ЭДС термобатареи равна нулю, что фиксируется блоком 6 изме- ф 5рени я термо-ЭДС,При введении в измерительную камеру2 среды с теплопроводностью, отличнойот теплоцроводности сравнительной среды,вследствие неодинакового теплообменамежду поверхностями спаев термобатареи4 с камерами тепловые потоки к камерам 2 и 3 различны. В этом случаетемпературы поверхностей спаев термобатареи также не равны, что вызывает появление термо-ЭДС в цепи блока 6 измерения термо-ЭДС. В соответствии с величиной и знаком термо-ЭДС на термобатарею 4 от источника 5 напряжения подают постоянную составляющую, не изменяя при этом действующее значение напряжения. Величину постоянной составляющей выбирают такой, чтобы за счет выделения и поглощения теплоты Пельтье на соответствующих поверхностях спаев термобатареи 4 термо-ЭДС в цепи блока 6 измерения термо-ЭДС равнялась нулю. В момент равенства нулю термо-ЭДС термобатареи 4 о величине теплопроводности измеряемой среды судят по величине и направлению постоянной составляющей напряжения питания термобатареи,При автоматическом регулировании величины постоянной составляющей напряжения питания термобатареи обеспечивается повышение быстродействия предлагаемого термокондуктометрического детектора.Простота и надежность предлагаемого устройства позволяет значительно облегчить и улучшить производственный и лабораторный контроль состава газов.Формула изобретенияТермокондуктометри ческий детектор,содержащий термостатированный блок, вовнутренней полости которого расположеныизмерительная и сравнительная камеры,и измеритель разности температур, подсоединенный к измерительному прибору иблоку питания, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью упрощения детектораи повышения его быстродействия, измеритель разности температур выполнен в виде установленной в плоскости симметриивнутренней попости термостатированногоблока и разделяющей эту полость на камеры термоэлектрической батареи с идентичными поверхностями разноименных спаев,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ваня Я, Анализаторы газов и жидкостей. М., "Энергия, 1970, с, 437150.2. Авторское свидетельство СССР868521Составитель Л, Дикая Редактор Т, Мермелштайн Техред( С,МигуноваКорректор С. Шекмар 310 59 Тираж 910 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Жб, Раушская наб., д, 4/8ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектн