Анализатор паров серной кислоты
Полезная модель относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для анализа газов в окружающей среде и, особенно, концентраций паров серной кислоты при разливах в помещениях. Газоанализатор, содержащий датчик газа - диоксида серы, блок обработки информации с датчика газа, индикация содержания диоксида серы, блок питания, датчик температуры входного потока газа, датчик влажности входного потока газа, причем информационно вышеперечисленные датчики соединены с блоком обработки информации с датчика газа. Газоанализатор, в котором в качестве датчика газа - диоксида серы использован электрохимический датчик "Membrapor" M-20, HS-131, HS-135, TGS-825, TGS-826, в качестве датчика температуры и влажности газа - датчики LM-26LV, LM-35, DS-1921, DS-1923-F5, CZ-99756-22-26, Sensera 808H5V5. 1 н.з.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 1 рис.
Полезная модель относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для анализа газов в окружающей среде и, особенно, концентраций паров серной кислоты при разливах в помещениях.
Известен широкий круг измерительный приборов на газ двуокись серы с использованием термокондуктометрического, аэрозольно-ионизационного, электрохимического, спектрофотометрического метода. [л.1-л.4] [л.1 патент США №4155827 "Электрохимический датчик"; л.2 патенты США №4127462 G01 №27/46, л.3 патент США №4042464, л.4 патент Франции №2438271 "Устройство детектирования газов"]
Фирмами, выпускающими газоанализаторы являются: "Intertech Corp", "Beckman" США; "GE Panametrics", "Dragewerk A.G.", "C.E. Gmbh", "Sick" ФРГ; "PPM" Финляндия, и др.
Известны также газоанализаторы на диоксид серы SO 2, выпускаемые в РФ фирмами "Аналитприбор" [л.5], "ИнформАналитика" [л.6], "Эксис" [л.7], "ОПТЭК" [л.8]. Данные о пределах измерения и погрешностях выпускаемых приборов приведены в таблице 1.
Газоанализатор на диоксид серы [л.5, л.6, л.7] Хоббит-Т - SO2, ДАХ - SO2, АНКАТ-7621 содержит: датчик газа, блок обработки, блок индикации, блок питания либо аккумулятор Ника на 9В.
Диапазон измерений 10÷20÷100 мг/м 3.
Газоанализатор на диоксид серы [л.8] Каскад - Н 62.2, Н 62.3 содержит газоанализатор, встроенную аккумуляторную батарею, встроенный насос для отбора пробы входного потока газовой смеси на анализ, модемный кабель, программное обеспечение, футляр для переноски, газозаборный зонд с встроенной термопарой, фильтром, блоком осушки газовой смеси.
Диапазон измерений 0-5 мг/м 3.
Недостатки - определяют слишком высокие концентрации газа.
Необходимо определять пары концентрированной серной кислоты 55%-100%, содержащие в воздухе лишь SO 2 на уровне 0÷100÷200 мкг/м3 . Такого измерительного средства нет. Имеются анализаторы, в которых использованы датчики ультрафиолетовые флуоресцентные, но они очень дорогие, имеют большие размеры.
С целью создания измерительного средства, которое позволит измерять очень низкие концентрации диоксида серы на уровне 0÷100÷200 мкг/м 3, разработан новый газоанализатор.
Даже индикаторные трубки выпускаются на диапазон 10-130 мг/м3 либо 5,3-190 мг/м3,.что превышает в 100÷1000 раз низкий желаемый уровень определения концентраций [л.9 Каталог фирмы "Эконикс", индикаторные трубки", 2007 г., стр.30.]
В качестве прототипа принимаем газоанализатор по источнику [л.5].
Таким образом задачей настоящей полезной модели является возможность определения концентрации паров серной кислоты очень низких содержаний диоксида серы. Использован специальный датчик диоксида серы, кроме того, введены датчики температуры входного потока газа и влажности входного потока газа, которые соединены с блоком электронной обработки информации с датчика газа.
Предлагаемый анализатор газа представлен на рис.1, где
1 - датчик газа;
2 - блок электронной обработки информации;
3 - блок индикации концентрации диоксида серы;
4 - датчик температуры входного потока газа;
5 - датчик влажности входного потока газа;
6 - блок питания;
7 - анализатор в целом.
В газоанализатор 7 входной поток газа входит в датчик газа 1, датчик температуры входного потока 4, в датчик влажности входного потока газа 5.
Информация с датчика газа 1 обрабатывается блоком обработки информации 2, которая последовательно поступает в блок индикации 3 содержания диоксида серы. Кроме того, информация с датчика температуры 4, с датчика влажности 5, поступает на блок обработки информации 2, каждый из которых оказывает корректирующие воздействие на выходную величину блока 2, которое проходит на блок индикации 3. Блоки 1, 2, 3, 4, 5 соединены с блоком питания 6.
В качестве датчика газа 1 использован электрохимический датчик, отобранный по специально разработанной методике, типа SO 2/M-20, производства "Membrapor AG" Switzerland [л.9, л.10].
Такая конструкция газоанализатора дает возможность измерения концентрации для низких содержаний диоксида серы порядка 0÷100÷200 мкг/м3.
Известны также датчики газа Sensera HS-131, HS-135, Figaro TGS-826. TGS-825 [л.11].
Известны датчики DS1921, которые регистрируют температуру и влажность окружающей среды, CZ-99756-22-26.
Более совершенными являются устройство DS1923-F5, которое представляет миниатюрный термогигрограф, осуществляющий мониторинг температуры и влажности окружающей газовой среды. Диапазон измеряемых температур составляет от минус 20 до +85°С, а относительной влажности - от 0 до 100%. Цикл 1 измерение за 1 минуту [л.12, л.13].
Известен также датчик температуры типа LM26LV микропотребляющий. Диапазон температур, которые измеряются этим датчиком, составляет от 50 до 150°С. Датчик LM26LV выпускаемый фирмой Nation Semiconductor имеет линейный выход от температуры. Либо датчик LM35 фирмы Nation Semiconductor
Предлагаемая полезная модель газоанализатора является новой, совокупность существенных признаков не известна из известного уровня техники. Дополнительно введен датчик температуры входного потока газовой смеси, датчик влажности входного потока газовой смеси, выходные сигналы датчиков температуры и влажности направлены в устройство обработки информации и осуществляют корректирующие действия на выходной сигнал газоанализатора.
Использован электрохимический датчик "Membrapor AG", либо HS-131, HS-135; либо Figaro TGS-826. TGS-825 [л.11]. Использованы датчики температуры и влажности DS1921, либо DS 1923; либо LM26LV, либо Sensera 808H5V5.
Устройство обработки информации и индикации, блок питания - специзделия ОАО "Союзцветметавтоматика".
Предложенная полезная модель газоанализатора может быть использована для определения концентрации паров разлитой серной кислоты высоких концентраций 55-100% в помещениях промышленности, научно-химических лабораторий и других областей народного хозяйства. Ранее подобных газоанализаторов промышленность по нашим источникам не выпускала.
Литература
1. Патент США №4155827 "Электрохимический датчик". 22.05.1979 г. G01N 27/58.
2. Патент США №4127462 "Электрохимический датчик". 28.11.1978 г. G01N 27/46.
3. Патент США №4042464 "Электрохимический датчик". 10.10.1975 г. G01N 27/46.
4. Патент Франции №2460480 "Устройство детектирования газов" G01N 27/12.
5. Каталог фирмы РФ "Аналитприбор", 2004 г., Смоленск, стр.60, 61, 19, 12, 13.
6. Каталог фирмы РФ "Информаналитика", 2003 г., Санкт-Петербург, стр.23, 24.
7. Каталог фирмы РФ "Эксис", 2005 г., Москва, стр.9, 18.
8. Каталог фирмы РФ "Оптэк", 2005 г., Санкт-Петербург, стр.42, 43.
9. Membrapor AG, Switzerland.
10. Патент Франции №2514898 "Электрохимический датчик". G01N 27/12.
11. Каталог фирмы Figaro, General Information for TGS Sensors.
12. Журнал "Новости электроники" №14, 2007, Изд-во "ГранПри", г.Рыбинск, 2007 г.
13. Каталог "Cole-Farmer "International", США, "Stanford Equipment", 2005-2006 г., стр.11923.
1. Газоанализатор, содержащий датчик газа - диоксида серы, блок обработки информации с датчика газа, индикация содержания диоксида серы, блок питания, отличающийся тем, что введены датчик температуры входного потока газа, датчик влажности входного потока газа, причем информационно вышеперечисленные датчики соединены с блоком обработки информации с датчика газа.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика газа - диоксида серы использован электрохимический датчик "Membrapor" М-20, либо HS-131, либо HS-135, либо TGS-825, либо TGS-826.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков температуры и влажности окружающей среды использованы устройства DS-1921, либо DS-1923-F5, либо CZ-99756-22-26.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика температуры использован датчик LM-26LV, либо LM-35.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика влажности использован датчик Sensera 808H5V5.
