SU1116357A1 - Пневматический газоанализатор - Google Patents

Пневматический газоанализатор Download PDF

Info

Publication number
SU1116357A1
SU1116357A1 SU833544046A SU3544046A SU1116357A1 SU 1116357 A1 SU1116357 A1 SU 1116357A1 SU 833544046 A SU833544046 A SU 833544046A SU 3544046 A SU3544046 A SU 3544046A SU 1116357 A1 SU1116357 A1 SU 1116357A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
comparative
pneumatic
laminar
input
Prior art date
Application number
SU833544046A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Николаевич Прилепский
Михаил Анатольевич Соловьев
Юрий Васильевич Самаркин
Сергей Иванович Шевчишин
Original Assignee
Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС filed Critical Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority to SU833544046A priority Critical patent/SU1116357A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1116357A1 publication Critical patent/SU1116357A1/ru

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , содержащий измерительный и сравнительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ламинарного дроссел , .устройства поддержани  перепада на дросселе, пневмоемкости и пневмокпапана , стабилизированный источник питани  измер емого газа, установленный перед ламинарным дросселем измерительного канала, элемент сравнени . св занный одним из входов с линией опорного давлени , импульсатор, вход которого соединен с выходом элемента сравнени , а выход - с управл ющими входами пневмоклапанов и первым входом элемента пам ти, установленного на выходе газоанализатора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени , и повышени  надежности, газоанализа,тор содержит стабилизированный источник питани  сравнительного газа, выход которого подключен к ламинарному дросселю сравнительного канала, другой вход элемента сравнени  подключен к пневмоемкости измерительного канала, а второй вход элемента пам (Л ти подключен к пневмоемкости сравнительного канала. 2. Газоанализатор по п. 1, о т личающийс  тем, что, с целью повышени  точности работы,- он содержит «устройство выравнивани  температуры газов, установленное в лини х газов после источников питани  сравнительного и измер емого газов. о О9 ел

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может найти применение в отрасл х промышленности, где необходимо производить автоматический анализ состава газовых смесей, например в химической промышленности. Известен пневматический газоанали затор, содержащий стабилизированные источники питани  .измер емого и сравнительного газов, устройство выравнивани  температуры газов, турбулентные и ламинарные дроссели в линии каждого газа, вторичный прибор и трехмембранный элемент (нуль-индикатор ) , входы которого соединены с выходами ламинарных дросселей. При этом турбулентный дроссель сравнител ного газа выполнен в виде сопла, управл емого заслонкой, котора   вл етс  жестким центром мембранного блока трехмембранного элемента и слу жит также.элементом управлени  вторым соплом, причем сопло соединено с входом вторичного прибора и через переменный дроссель с линией питани  1 . При работе измер емый и сравнител ньй газы от стабилизированных источников питани  пропускают через устройство выравнивани  температуры, а затем через ламинарные и турбулентные дроссели. При изменении в измер емом газе концентрации одного из компонентов измен етс  его в зкость и плоскость и, соответственно, давле ние после ламинарного дроссел .в лиНИИ измер емого газа. При этом на центральной мембране, трехмембранного элемента устанавливаетс  перепад дав лени  , мембранный блок начинает перемещатьс , измен   положение заслон ки относительно сопел, соответственно измен   проводимости турбулентного дроссел  сравнительного газа и проводимость второго сопла. При изме нении проводимости сопел измен етс  давление перед турбулентным дросселем сравнительного газа и перед вторым соплом. Мембранный блок устанавливаетс  в такое положение, при котором давлени  перед турбулентными дроссел ми равны, т.е. схема находит с  в равновесии. При этом давление перед вторым соплом и, соответственно , на входе вторичного прибора  вл  етс  функцией концентрации измер е ,мрго газа. Недостатками этого устройства  вл ютс  низка  точность, сложность наладки и узка  область применени . Низка  точность обусловлена тем, что параллельность заслонки и торцовых поверхностей сопел в процессе работы может нарушатьс  вследствие перекосов мембранного блока. При этом одной и той же проводимости сопла в линии сравнительного газа, определ емой концентрацией измер емого газа, могут соответствовать различна  проводимость второго сопла и, соответственно , различные-значени  выходного сигнала. Сложность наладки устройства обусловлена трудностью установки заслонки параллельно торцовым поверхност м сопел. Вследствие наличи  как ламинарных, так и турбулентных дросселей газоанализатор имеет сложную нелинейную и не . выражающуюс  в  вном виде зависимость выходного сигнала плотности р и в зкости (ы. измен емого газа, котора  может быть приближенно описана уравнением: Р„ К ВЬ(Х где К - коэффициент пропорциональности . Нелинейность характеристики газоанализатора сужает область его применени , так как не позвол ет использовать его в схемах контрол  и управлени  совместно с аналоговыми вычислительными устройствами, предполагающими наличие линейных зависимостей величины выходных сигналов от измер емых параметров. Известен пневматический газоанализатор , содержащий стабилизированные источники питани  измер емого и сравнительного газов, устройство выравнивани  температуры газов, последовательно соединенные дроссели в линии каждого газа, причем ламинарный дроссель сравнительного газа соединен с турбулентным дросселем через проточную камеру одномембранного элемента. Линии измер емого и сравнительного газов соединены с соответствующими входами элемента сравнени , выход которого соединен с глухой камерой одномембранного элемента и входом вторичного прибора. При работе данного газоанализатора измер емый и сравнительный газы после вьфавнивани  их температуры проход т через ламинарные и турбулентные дроссели. Посредством элемента сравнени , воздейст 3 кующего на величину перепада на ламинарном дроссече сравнительноге га за, давлени  перед турбулентными дроссел ми поддерживаютс  равньми. При этом выходной сигнал элемента сравнени , определ ющий давление после ламинарного дроссел  сравнительного газа,  вл етс  функцией концентрации измер емого газа и регистрируетс  вторичным прибором 2|J Недостатком устройства  вл етс  узка  область применени  вследствие нелинейности его характеристики. Это обусловлено тем, что газоанализатор содержит как ламинарные, так и турбулентные дроссели. При этом расход через ламинарные дроссели ли нейно зависит от плотности, нелиней но от в зкости, а расход через турб лентные дроссели нелинейно зависит от плотности и не зависит от в зкос ти газа. В этом случае величина вы/Ходного сигнала Pg,, (давление перед вторичным прибором) имеет сложную нелинейную и не выражающуюс  в  вном виде зависимость от плотности р„ и в зкости jit измер емого газа. Приближенно эта зависимость может быть описана уравнением: р - р 1 вых-Ч где Р - давление аеред ламинарным дросселем; К - коэффициент пропорциональности . Это обуславливает, учитыва , что за висимость плотности и в зкости изме р емого газа от концентрации линейна , линейность характеристики газоанализатора и, соответственно, сужа область его применени . Так, например , он не может быть применен в си темах автоматического контрол  и управлени  совместно с аналоговьми вычислительными устройствами, на вход которых должны подаватьс  сигн лы, св занные с измер емыми парамет рами линейной зависимости. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  пневматический дифференциальный преобразователь ра хода в давление, содержащий сравнительный и измерительньй каналы, каж дый из которых выполнен в виде посл довательно соединенных дроссел , ве тил , емкости и клапана, регул тор давлени , установленный на линии вх да газа и подключенный своим выходо 574 к входам дросселей сравнительного и измерительного каналов, реактор, включенный между дросселем и вентилем измерительного канала, элемент сравнени , один вход которого соединен с пневмоемкостью сравнительного газа , а второй вход - с каналом опорного давлени , усилитель давлени , входы которого соответственно соединены с пневмоемкост ми,  чейку пам ти , подключенную к выходу усилител  давлени , одномембранный элемент в линии выхода измер емого газа и импульсатор , вход которого соединен с выходом элемента сравнени , а выход - с управл ющими входами  чейки пам ти и клапанов 3J. При работе устройства измер емь1й газ поступает от регул тора давлени , проходит через дроссели, на которых при помоЕЦИ вентилей поддерживаетс  посто нный перепад давлени , и поступает в пневмоемкости. В реакторе поглощаютс  определенные компоненты газа, вследствие чего его расход в пневмоемкость измер емого газа меньше и давление в ней нарастает с меньшей скоростью. При достижении в пневмоемкости сравнительного канала давлени , равного опорному, срабатывау ) элемент .сравнени  и импульсатор, и выходной сигнал усилител  давлени , который в этот момент времени пропорционален разности давлений в пневмоемкост х и концентрации поглощенного . компонента, запоминаетс  на  чейке пам ти. При этом пневмоемкости опорожн ютс  через открывщиес  клапаны, а после сн ти  импульса импульсатора . клапаны закрьтаютс  и начинаетс  следующий цикл измерени . Недостатком данного устройства  в- л етс  узка  область применени . Это обусловлено тем, что во многих случа х трудно, а иногда вообще не удаетс  подобрать используемый в реакторе поглотител1ь компонентов измер емого газа, при 1енение которого может быть оправдано в промьшшенных услови х . Кроме того,по мере работы поглотитель насыщаетс , что приводит к неполному поглощению компонентов измер емого газа и в конечном итоге может привести к отказу устройства и, соответственно, снижает надежность устройства. Температура измер емого газа в реакторе может измен тьс , что приводит к температурной погрешности , так как по услови м работы . $ 1 устройства температуры газов в пневмоемкост х должйы быть равны. Цель изобретени  - расширение области применени  и гЛвьппение надежности пневматического газоанализатора . Поставленна  цель достигаетс  тем что пневматический газоанализатор, содержащий измерительный и сравнительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ламинарного дроссел , устройства поддержани  перепада на дрос селе, пневмоемкости и пневмоклапана стабилизированный источник питани  измер емого газа,.установленный перед ламинарными дросселем измеритель ного канала, элемент сравнени , св занный одним из входов с линией опор ного давлени , импульсатор, вход которого соединен с выходом элемента сравнени -, а выход - с управл ющими входами пневмоклапанов,и первым входом элемента-пам ти, установленного на выходе газоанализатора, дополнительно содержит стабилизированный ис точник питани  сравнительного газа, выход которого подключен к ламинарному дросселю сравнительного канала другой вход элемента сравнени  подключен к пневмоемкости измерительного канала, а второй вход элемента пам ти подключен к пневмоемкости сравнительного канала. Кроме того, газоанализатор дополнительно содержит устройство выравнивани  температуры газов, установленное в лини х газов после источников питани  сравнительного и измер емого газов. При таком конструктивном выполнении пневматического газоанализатора благодар  введению стабилизированного источника питани  сравнительного газа и соединению элемента сравнени  с пневмоемкостью измерительного кана ла, а элемент пам -щ с пневмобмкостью сравнительного канала на выходе элемента пам ти формируетс  сиг нал, пропорциональный в зкости и кон центрации измер емого газа, что позвол ет исключить из схемы устройства реактор и, как следствие, расши рить его область применени , так как подбор поглотител  -стребуемыми свойствами замен етс  более легким подбором сравнительного газа, и повысить надежность, так как исключаютс  отказы устройства вследствие 76 насыщени  поглотител . Кроме того, введение устройства выравнивани  температуры газов обеспечивает равенство температуры газов в пневмоемкост х и обеспечивает, как следствие, отсутствие тeмпepaтyi..нoй погрешности. На чертеже представлена схема предлагаемого пневматического газоанализатора . Газоанализатор содержит стабилизированные источники питани  (стабилизаторы давлени ) измер емого 1 и сравнительного 2 газов, соединенные через устройство 3 выравнивани  температуры газов (теплообменник) с входами соответствующих ламинарных дросселей 4 и 5 и глухими камерами повторителей 6 и 7 со сдвигом (устройств дл  поддержани  перепада на дроссел х). Выход ламинарного дроссел  4 соединен через проточную камеру и сопло повторител  6 со сдвигом с пневмоемкостью 8, а выход ламинарного дроссел  5 соединен через проточную камеру и сопло повторител  7 со сдвигом с пневмоемкостью 9. Пневмоемкость 8 соединена с входом элемента 10 пам ти, выполненного, например, в виде линии задержки на такт, и через нормально разомкнутый пневмоклапан 11 с атмосферой. Пневмоемкость 9 соединена с положительным входом элемента 12 сравнени  и через нормально разомкнутый пневмоклапан 13 с атмосферой. При этом элементы 5, 7, 9 и 13 образуют измерительньм канал, а элементы 4, 6, 8 и 11 - сравнительный канал. Отрицательный вход элемента 12 сравнени  соединен с линией опорного давлени  Pjj , а выход - с входом импульсатора 14. Выход импульсатора 14 соединен с управл ющими входами пневмоклапанов 11 и 13 и элемента 10 пам ти, выход которого  вл етс  выходом газоанализатора . Газоанализатор работает следующим образом. . ; При включении стабилизированных источников питани  1 и 2 измер емый и сравнительный газы поступают на устройство 3 выравнивани  температуры (теплообменник), а затем, име  равные температуры, на входы ламинарных дросселей 4 и 5. На-ламинарном дросселе 4 устанавливаетс  перепад давлени  лР, определ емый настройкой повторител  6 со сдвигом, и сравнительный газ поступает через 7. ламинарньй дроссель 4 и проточную камеру и сопло повторител  6 со-сдви гом в пневмоемкость 8, давление в которой при разомкнутом пневмоклапане 11 начинает расти. На ламинарном дросселе 5 устанавливаетс  перепад давлени  ДР, определ емый настройкой повторител  7 со сдвигом, и изме р емый газ поступает через ламинарный дроссель 5 и проточную камеру и сопло повторител  7 со сдвигом в пневмоемкость 9, давление в которой начинает расти при разомкнутом пневмоклапане 13. При достижении измер е мым газом в пневмоемкости 9 величины давлени  Рд ,равной величине опорного давлени  Р ,подаваемого на отрицательный вход элемента 12 сравнени , последний срабатывает и импульсатор 14 вьщает единичный импульс определенной длительности. При этом давление Pg сравнительного газа в пневмоемкости 8 запоминаетс  на элементе 10 пам ти, выполненном в виде линии задержки на такт, и поступает на выход устройства, а пневмоемкости 8 и 9 опорожн ютс  через замкнувшиес  пневмоклапаны 11 и 13. После сн ти  импульса импульсатора пневмокх апаны 11 и 13 размыкаютс  и оп т начинаетс  заполнение пневмоемкостей 8 и 9 через ламинарные дроссели 4 и 5, т.е. начинаетс  следующий цикл измерени , а запомненное на элементе 10 пам ти значение давлени  Pg пропорционально концентрации измер емого газа и равно величине вы Запомненное ходного сигнала Р на элементе пам ти значение давлени сохран етс  на нем до окончани  следующего цикла измерени , т.е. до сл дующего срабатывани  элемента 12 сравнени  и импульсатора 14. Расход G измер емого газа через ламинарный дроссель 5 определ етс  уравнение Пуазейл : j.;i;.p.4p,.-M« 12ве Ig - диаметр и длина л амин ар ного дроссел  5; Pg. - среднее по длине дроссел  5 абсолютное давле ние; ЛРд - перепад давлени  на дрос селе 5; Mj - молекул рна  масса изме р емого газа; 8 R - универсальна  газова  посто нна ; Т - температура измер емого газа; дхц - в зкость измер емого ние Р„ в пневмоемкости 9 опретс  по уравнению . 1Э VoM.. - объем пневмоемкости 9; - врем  заполнени  пневмоем9 . кости ем  о , за которое давление в оемкости S возрастает до велиопорного давлени  Р, может . определено при совместном решетих уравнений относительно -t и Р -Р ановке значени  Э ,„ . Сз) j/dtpg p. , - коэффициент l/dtp пропорциональности - const. сход G сравнительного газа чеаминарный дроссель 4 определ уравнением: с 128 диаметр и длина ламинарного дроссел  4; среднее по длиие дроссел  4 абсолютное.давление; перепад давлени  на дросселе 4; молекул рна  масса сравнительного газа; температура сравнительного газа; в зкость сравнительного в пневмоемкости 8 в и f , .запоминаемое на ам ти и равное выходно .,. газоанализатора, опуравнению: G-RT -2E-f

Claims (2)

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий измерительный и сравнительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ламинарного дросселя, устройства поддержания перепада на дросселе, пневмоемкости и пневмоклапана, стабилизированный источник питания измеряемого газа, установленный перед ламинарным дросселем измерительного канала, элемент сравнения, связанный одним из входов с линией опор’ного давления, импульсатор, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход - с управляющими входами пневмоклапанов и первым входом элемента памяти, установленного на выходе газоанализатора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, газоанализдтор содержит стабилизированный источник питания сравнительного газа, выход которого подключен к ламинарному дросселю сравнительного канала, другой вход элемента сравнения подключен к пневмоемкости измерительного канала, а второй вход элемента памяти подключен к пневмоемкости сравнительного канала.
2. Газоанализатор по п. 1, о т личающийся тем, что, с целью повышения точности работы,· он содержит* устройство выравнивания температуры газов, установленное в линиях газов после источников питания сравнительного и измеряемого газов.
1116357 2
SU833544046A 1983-01-14 1983-01-14 Пневматический газоанализатор SU1116357A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833544046A SU1116357A1 (ru) 1983-01-14 1983-01-14 Пневматический газоанализатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833544046A SU1116357A1 (ru) 1983-01-14 1983-01-14 Пневматический газоанализатор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1116357A1 true SU1116357A1 (ru) 1984-09-30

Family

ID=21046781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833544046A SU1116357A1 (ru) 1983-01-14 1983-01-14 Пневматический газоанализатор

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1116357A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 658348, кл. G 01 N 9/32, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 894465, кл. G 01 N 7/10, 1980. 3.Авторское свидетельство СССР № 817524, кл. G 01 N 7/04, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105320161A (zh) 流量控制装置和流量控制方法
JPH0814520B2 (ja) パラメ−タ検出変換装置における自動的オフセット補償のための方法及び装置
US4934178A (en) Method and apparatus for determining the density of a gas
US4114419A (en) Method of testing an analyzer to determine the accuracy thereof and a volumetric primary standard apparatus for doing same
US3975947A (en) Method of and apparatus for quantitative analysis
US7213440B2 (en) Calibration and validation for a leak detector
SU1116357A1 (ru) Пневматический газоанализатор
US3653399A (en) Gas flow controlling system
US3054295A (en) Method and apparatus for determining rate of pressure change
SU1089420A2 (ru) Пьезометрический уровнемер
JPS6319805B2 (ru)
SU1203401A1 (ru) Пневматический газоанализатор
SU894465A1 (ru) Пневматический газоанализатор
SU1111068A1 (ru) Пневматический газовый плотномер
SU728051A1 (ru) Автоматический компенсационный плотномер
SU1130765A1 (ru) Плотномер жидкости
SU798547A1 (ru) Пневматический газоанализатор
SU911220A1 (ru) Плотномер
SU1363155A1 (ru) Устройство дл стабилизации давлени газа в газоанализаторе
SU1481611A1 (ru) Устройство дл контрол герметичности изделий
SU972325A1 (ru) Устройство дл измерени в зкости
SU748241A1 (ru) Устройство дл определени интенсивности протекани непрерывных химических процессов
SU1364958A1 (ru) Плотномер газа
SU898263A1 (ru) Пьезометрический уровнемер
SU1100537A2 (ru) Плотномер