Устройство генерирования газа с регулируемой концентрацией

Полезная модель устройство генерирования газа относится к измерительной технике и может быть использована для генерирования газа и последующей градуировки им датчиков газа, предназначенных для измерения концентрации определенного газа в воздухе. Устройство генерирования газа регулируемой концентрации, содержащее генератор газа со сменными источниками микропотока газа, осушитель газа-разбавителя, газоподводящие и газоотводящие трубки, трехкапальные соединители потоков газа, градуируемый электрохимический датчик газа, устройство индикации концентрации газа, в устройство добавлен измеритель влажности (влагомер) газа-разбавителя, в качестве генератора определенного газа использован генератор типа ГДП, в каналы газа-разбавителя добавлены дроссели-регуляторы расхода газа-разбавителя, сброс газа в окружающую атмосферу осуществлен через сорбционные поглотители.

Полезная модель устройство генерирования газа относится к измерительной технике и может быть использована для генерирования газа и последующей градуировки им датчиков газа, предназначенных для измерения концентрации определенного газа в воздухе.

Известно устройство для дозирования газовой смеси [л.1], содержащее напорный сосуд, дозатор, дросселирующее устройство, испарительное устройство на определенный газ, газ-носитель, осушитель газа, тройники, газопроводные каналы, дроссели регулирования объема потока газа.

Недостаток - ограниченный перечень газов, подготавливаемых для градуировки газоанализаторов с использованием этого устройства. В то же время практика вызывает необходимость производить градуировку датчиков газов на газообразные: хлор, хлористый водород, фтористый водород и другие, но они имеют некоторые особые свойства. Кроме того сами электрохимические датчики обладают определенными специфическими свойствами: например: работают при определенном диапазоне влажности газов, контролируемых электрохимией.

Известен генератор газа типа ГДП например:

ГДП-01, ГДП-102, ГДП-020М [л.2]. Генератор позволяет

устанавливать определенные концентрации потоков газов при определенной температуре в пределах 20°-40°С. Для достижения концентрации определенного газа в генератор типа ГДП в приемное отверстие вставляется источник микропотока газа (ампула) с определенным газом, являющаяся источником микропотока определенного газа. Подавая в генератор ГДП - газ-разбавитель, можно получать различные концентрации определенного газа при определенной температуре и расходе, потока газа используя различные источники микропотоков (ампулы). Основной недостаток - нет регулирования уровня влажности газа-разбавителя параметр не контролируется ничем.

Особенности газов HCL, HF:

Бесцветные газы, на воздухе при поглащении влаги образуют туман, представляющий мельчайшие капельки HCL (соляной кислоты), растворяется с выделением тепла, растворимость до 500 л/1 л воды [л.3].

Вследствие чего изменяется температура газа на выходе, возможно оседание (выделение) капель на поверхности, где размещена ампула. Электрохимические датчики (сенсоры) - по своему названию электрохимические - зависимы от наличия определенного количества влаги в газе - разбавителе [л.4.].

Необходимо обеспечить определенный диапазон наличия влаги в газ -разбавителе для устойчивой работы электрохимических датчиков и для осуществления возможности градуировать газоанализаторы.

В связи с высокой степенью поглощения хлористым водородом либо фтористым водородом влаги подаваемого воздуха-разбавителя (растворимость 1:400) и критичностью электрохимического датчика газа к процентному содержанию влаги

в в подаваемом воздухе необходимо тщательно готовить воздух-разбавитель, подаваемый в генератор газа, который затем после смешения с микропотоком газа, направляют в датчик газа, который градуируют, и фиксируют процент концентрации определенного газа.

Недостаток перечисленных известных генераторов - вариации генерируемого газа в ограниченных объемах, зависимость от наличия влаги в газе-разбавителе. В качестве прототипа устройства принимаем устройство [л.2.].

Для обеспечения условий для генерирования определенных газов при наличии влаги в воздухе, повышения качества градуировки и стабильности предлагается новое устройство.

Предлагаемое устройство отличается тем, что добавлено устройство измерения влажности газа-разбавителя, использовано устройство генерирования газа типа ГДП, осушительное устройство газа-разбавителя, в качестве газа-разбавителя используют окружающий воздух.

На рис.1 представлено устройство генерирования определенного газа с определенной концентрацией для градуировки при использовании в качестве газа-разбавителя окружающего воздуха с прокачкой его через осушительное устройство, дросселирования и вторичного смешения с окружающим воздухом для получения концентраций определенного газа при регулируемых объемах воздуха-разбавителя и его влажности.

1 - забор окружающего воздуха

2 - осушитель окружающего воздуха

3 - устройство измерения влажности воздуха (влагомер)

4 - 3-х канальный соединитель потоков воздуха

5 - дроссель регулирования потока воздуха

6 - 3-х канальный соединитель потоков воздуха

7 - генератор газа типа ГДП

8 - источник микропотока определенного газа

9 - электрохимический датчик определенного газа

10 - устройство индикации концентрации газа

11-17 - газопроводящие трубки

18 - сброс газа через поглотитель в окружающую среду.

Работа предложенного устройства - устройства генерирования определенного газа при определенной влажности происходит следующим образом:

Окружающий воздух 1 по трактам газопроводящим 11 поступает на устройство осушения воздуха 2 и параллельно через дроссель регулирования 5 по тракту 14 на трехканальный соединитель 6. Осушенный воздух из 2 по тракту 12 поступает через трехканальный соединитель 4 и тракт 13 поступает на дроссель 5 регулирования расхода газа-разбавителя и параллельно на измеритель влажности газа-разбавителя 3. Далее из многоканального соединения потоков 6 воздух-разбавитель по тракту 16 поступает на генератор газа 7 и параллельно на устройство измерения влажности газа разбавителя 3. При работе генератора газа 7 при конкретном источнике микропотока газа-разбавителя по тракту 16 определенного объема определенной температуры определенной влажности из генератора газа 7 по тракту 17 поступает на электрохимический датчик газа 9, электрический выход которого подключен к устройству индикации концентрации газа 10. По трубке 18 газовый поток направляется через элемент поглощения который сорбирует с использованием приготовленным углем, либо полифепаном, либо фитосорбовитом. [л.5].

В качестве электрохимических датчиков газов могут быть использованы датчики, выпускаемые г.Киев национальным технологическим университетом на NH₃, HCL, CL-датчика Е2;[4] в качестве управляемых дроссели - дроссели изготовления ОАО "Химавтоматика" г.Москва. [6]. Дп-301.

Предложенное устройство является новым, устройство имеет изобретательский уровень, позволяющее более качественно градуировать генераторы газа.. Предложенное устройство просто в эксплуатации и обеспчивает более широкий диапазон работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №21662 на полезную модель "Устройство дозирования газовой смеси", БИ №3 - 2002 г, G 01 №1/10.

2. Источники микропотоков. Генераторы ГДП-020М, ГДП-01, ГДП-102. Техническое описание ПО «Аналитприбор», г.Смоленск, 1995 г.

3. БСЭ, из-во «Советская энциклопедия», М., 1978, издание 3-е, т.28, стр.923 «хлористый водород».

4. Техническое описание на электрохимический датчик газа - сенсор Е2. Киев, национальный технологичекий университет.

5. Каталог «Химреактивы и высокочистые веществ», М., «Химия», 1990, изд.3-е.

6. Дроссель регулируемый. Техническое описание. ОАО «Хймавтомтика», г.Москва. 1998 г. ДП-301.

1. Устройство генерирования газа регулируемой концентрации, содержащее генератор газа со сменными источниками микропотока газа, осушитель газа-разбавителя, газоподводящие и газоотводящие трубки, трехканальные соединители потоков газа, градуируемый электрохимический датчик газа, устройство индикации концентрации газа, отличающееся тем, что в устройство добавлен измеритель влажности (влагомер) газа-разбавителя, в качестве генератора определенного газа использован генератор типа ГДП, в каналы газа-разбавителя добавлены дроссели-регуляторы расхода газа-разбавителя, сброс газа в окружающую атмосферу осуществлен через сорбционные поглотители.

2. Устройство п.1, отличающееся тем, что в качестве генератора газа использованы генератор ГДП-01, либо ГДП-020 М, либо ГДП-102 со сменными источниками микропотока газа.

3. Устройство п.1, отличающееся тем, что в качестве дросселя регулятора расхода газа-разбавителя использован дроссель ДП-301.

4. Устройство п.1, отличающееся тем, что в качестве сорбционного поглотителя использован активированный уголь, либо полифепан, либо фитосорбовит.