Кондуктометрический анализатор содержания примесей в воздухе

(5 Б Т ицинской я опреде- ыхаемого кие газония окиси устройстедующим мерением раствора. о величи- прореагиявляется астворов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Луганский медицинский институт (72) В.Н,Щербаков, Б.П.Голубев, В.Н.Зинченко и А.А,Бугаева(56) Методы определения газообразных загрязнений в атмосфере: Сб. статей./Под ред. П,К.Агасяна. - М.: Наука, 1979, с. 241.Там же, с. 244.Спектор С.А. Электрические измерения физических величин, - Л.: Энергоатомиздат, 1987, с. 290.(54) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ВОЗДУХЕ(57) Изобретение относится к медицинской технике. Сущность изобретения; кондуктоИзобретение относится к мед технике, а точнее к устройствам дл ления степени загрязненнооги вд человеком воздуха. Известны кондуктометричес анализаторы КУдля определе углерода СО в воздухе, имеющие во окисления СО до С 02 с посл поглощением С 02 щелочью и из электропроводности полученного 0 количестве СО в воздухе судят и не электропроводности щелочи,ровавшей с С 02. Недостатком этих устройств необходимость частой замены р,1749807 А 1 метрический анализатор содержания примесей в воздухе содержит две проточные кондуктометрические ячейки, включенные в плечи моста переменного тока, Входная часть одной ячейки соединена охлаждаемыми капиллярами с парогенератором, насосом анализируемого газа, подогревателем газа, Выход обеих ячеек соединен через ионообменные фильтры парогенератором. Пар, проходящий по капиллярам, конденсируется в них. Анализируемый воздух контактирует с паром в одном из капилляров, примеси воздуха насыщают конденсат. По различию в электропроводности конденсата в ячейках определяется концентрация примесей в воздухе. Конденсат из ячеек возвращается в парогенератор, что позволяет работать системе по замкнутому циклу. 1 ил. щелочи, прореагировавшей с С 02, Устройства предназначены для определения СО в отдельных пробах воздуха. Исключена возможность длительного непрерывного действия устройства, что не позволяет вести непрерывный контроль содержания СО в воздухе.Известны кондуктометрические газо- анализаторы для определения СО фирмы "Вестхофф", в основу измерений которых положен автоматический мост переменного тока с двумя кдндуктометрическими ячейками. В газоанализаторе производится доокисление СО до С 02 и реакция с С 02 раствора йаОН.45 50 55 К недостаткам прибора следует отнести необходимость замены прореагировавшего раствора йаОН и удаления иода, получающегося при окислении СО до СО 2 иодноватым ангидридом.Наиболее близким к изобретению является кондуктометрический газоанализатор, состоящий из дифференциального электролитического преобразователя и мостовой измерительной цепи. В плечи моста переменного тока включены две кондуктометрические ячейки, Первая ячейка измеряет электропроводность чистого поглотитель- ного раствора, а вторая - электропровод- ность поглотительного раствора, прореагировавшего с определяемым компонентом газа. Непрореагировавшая часть газа и прореагировавший оаствор выводятся из установки.Недостатком этих газоанализаторов является необходимость в приготовлении и частой замене поглотительных растворов, в замене поглотительного раствора при переходе на определение концентрации нового компонента в газе. Необходимы также периодические промывки проточной части анализаторов с целью ликвидации солевых отложений. Все это делает невозможной длительную эксплуатацию газоанализаторов с сохранением точности измерений.Цель изобретения - повышение точности измерений, снижение эксплуатационных затрат,На чертеже показана схема анализатора,Анализатор состоит из корпуса 1 с крышкой 2, в котором размещены проточные кондуктометрические ячейки 3 и 4. Вход ячейки 3 соединен капилляром 5 с парогенератором 6. Вход ячейки 4 соединен капилляром 7 с пэрогенератором 6 и капилляром 8 с подогревателем 9 анализируемого газа и насосом 10. Выход ячеек 3 и 4 соединен через ионообменные фильтры 11(анионит и катионит) с пэрогенератором 6. Парогенератор 6 состоит из корпуса 12, частично заполненного водой, электронагревателя 13 с регулятором 14 напряжения, каплеотбойников 15, парозаборной трубки 16, сливной трубки 17, трубки 18 подпитки, уровнемера 19 и пароперегревателя 20.Корпус 1 анализатора снабжен холодильником 21, состоящим из полупроводниковых термопар, подключенных к источнику питания через автоматический регулятор 22 напряжения, настраиваемый на определенную температуру с помощью ртутного электроконтактного термометра 23.Парогенератор 6 и корпус 1 анализатора покрыты слоем тепловой изоляции 24. 5 10 1520 25 303540 Для регулировки расхода жидкости, пара и анализируемого газа в анализаторе установлены вентили 25 - 33.Газ из ячейки 4 выходит в атмосферу по капилляру 34,Анализатор работает следующим образом.Парогенератор заполняется обессоленной водой через вентиль 33 и трубку 17, Контроль уровня воды осуществляется по уровнемеру 19. С помощью регулятора 14 напряжения и вентиля 25 устанавливается необходимый расход пара через капилляры 5 и 7. Конденсация пара в паропроводе по пути к капиллярам 5 и 7 предотвращается за счет перегрева пара в пароперегревателе 20. Пар, попадающий в капилляры 5 и 7, охлаждается в них до 1 - 5 С и конденсируется в жидкость. Стабилизация температуры капилляров 5 и 7 обеспечивается системой автоматического регулирования температуры корпуса 1 анализатора, в котором размещены капилляры 5,7,8 и 34, Требуемая температура корпуса 1 устанавливается на электроконтактном термометре 23, Когда температура корпуса 1 выше заданной, то автоматический регулятор 22 напряжения подает напряжение на электрохолодильник 21, который охлаждает корпус 1. Когда температура корпуса 1 достигает требуемой, электрохолодильник 21 автоматически отключается по сигналу термометра 23,Конденсат пара из капилляра 5 попадает в ячейку 3, заполняет ее и стекает через капилляр и ионообменные фильтры 11 в парогенератор.. С паром в капилляре 7 в процессе конденсации смешивается гэз воздух), содержащий контролируемый компонент, поступающий в капилляр 7 из капилляра 8 от воздушного насоса 10. Регулировка расхода воздуха осуществляется вентилем 29.При перемешивании парэ и воздуха осуществляется их,хороший контакт. После конденсации газа в капилляре 7 конденсат пара попадает в ячейку 4, заполняет ее и по капиллярам через ионообменные фильтры 11 отводится в парогенератор 6,Анализируемый воздух, контактируя с паром и конденсатом пара, насыщает конденсат анализируемым компонентом, что повышает электропроводность конденсата вследствие диссоциации анализируемого компонента в воде,Так как в ячейке 3 - чистый конденсат, а в ячейки 4 - конденсат с примесью контролируемого компонента, то электропровод- ность конденсата в ячейке 4 больше, чем в ячейке 3. Это приведет к нарушению баланса моста, в который включены ячейки 3 и 4,и величина сигнала разбаланса будет пропорциональна разности между электропроводностями конденсата в ячейках 4 и 3.Контроль содержания примесей в газе 5(воздухе) осуществляется на основанииимеющихся данных об электропроводностиводных растворов определяемых компонентов.Концентрация примесей определяется 10с помощью зависимости концентрации отэлектропроводности при неизменной температуре растворов:С=1 ( к)т-сопвс,где С- концентрация водного раствора контролируемой примеси воздуха, моль/кг;к - удельная электоопооводность водных растворов, Ом " м "На основании этой зависимости шкаламилливольтметра, подключенного к диагонали измерительного моста, может быть проградуирована в единицах определяемойконцентрации примеси в газе.Для того, чтобы анализ контролируемыхпримесей газа был достоверным, нужно, 25чтобы через ячейки 3 и 4 в единицу временипроходило равное количество конденсатапара, При этом влияние взаимодействия материала, из которого изготовлены элементыячеек, на электропроводность конденсата 30одинаково для обеих ячеек, это влияние возрастает при малых расходах конденсата через ячейку и уменьшается при большихрасходах. Режим работы при равных расходах конденсата через ячейки 3 и 4 обеспечивается регулировкой вентиля 31. Контрольвеличины расхода конденсата через ячейку4 осуществляется при открытых вентилях26,27 и 31 путем сброса конденсата в мерную посуду. Контроль расхода конденсата 40через ячейку 3 осуществляется при открытом вентиле 30 и закрытом вентиле 31 также путем сброса конденсата в мерную посуду. Контроль суммарного расхода конденсата через ячейки 3 и 4 осуществляется открытием вентиля 27 при закрытом вентиле 26 путем сброса конденсата в мерную посуду.Применение ионообменных фильтров 11 позволяет производить очистку конденсата, поступающего на подпитку парогенератора 6.Весь анализатор работает по замкнутому циклу, конденсат пара возвращается обратно в парогенератор, не нужно постоянно производить подпитку парогенератора 6,Применение подогревателя 9 анализируемого газа позволяет наряду с неорганическими примесями анализировать концентрации органических примесей воздуха, которые, разлагаясь при нагревании, образуют вещества, диссоциирующие в воде и повышающие ее электропроводность. Примером таких примесей может служить дихлорэтан. Формула изобретения Кондуктометрический анализатор содержания примесей в воздухе, содержащий две проточные кондуктометрические ячейки, включенные в плечи моста переменного тока, одна из которых соединена с линией подачи анализируемого воздуха, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, анализатор снабжен генератором водяного пара, с выходом которого соединена охлаждаемыми капилля- рами входная часть ячеек, а выходная часть каждой ячейки соединена через ионообменные фильтры с входом генератора водяного пара, линия подачи анализируемого воздуха подсоединена к охлаждаемому капилляру входной части одной из ячеек через капилляр, снабженный регулируемым нагревателем анализируемого воздуха.1749807Составитель В.Щербаков едактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор С Ч аз 2592 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101