Полум’яно-іонізаційний детектор

Реферат: UA 78785 U UA 78785 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області аналітичної техніки і може використовуватися при створенні автоматичних газоаналітичних аналізаторів для визначення вуглеводнів (СнНm) у викидах відпрацьованих газів автотранспортних засобів, двигунів внутрішнього згорання, газотурбінних установок. Також може бути частиною системи детектування, яка аналізує складні органічні речовини. Відомо полум'яно-іонізаційній детектор (Патент України на винахід № 85206 G01N27/62, 30/68), який містить реакційну камеру, пальник, колектор іонів, датчик температури, запальник, у вигляді свічі запалювання, трубопроводи для підводу до пальника аналізуючого газу, повітря та водовод, електронні схеми підсилення вихідного сигналу. Недоліком пристрою є труднощі з підпалом суміші газів в реакційній камері, внаслідок відсутності окремого регулювання газового потоку кисню. Це викликає затримання часу процесу підпалу та, як наслідок, спричиняє складності в роботі приладу, зашкоджує швидкодії підпалу та роботи приладу в цілому. Також відомий полум'яно-іонізаційний детектор (Патент на корисну модель України № 54510 G01N27/62, 30/68), який містить канали подачі водню, вуглеводнів і повітря, полум'яноіонізаційний сенсор, з вбудованою в нього спіраллю підпалювання полум'я і термопарою, яка з'єднана з програмним блоком і пристроєм індикації горіння полум'я, газопровід витоку повітря, з'єднаний з каналом подачі повітря на сенсор і через дросель з нормально-закритим входом електромагнітного клапана, вихід котрого з'єднано з атмосферою, вхід програмного блока підключено до входу пристрою комутації і управління, вихід якого з'єднано з електромагнітним клапаном. Недоліком полум'яно-іонізаційного детектора (патент України на корисну модель № 54510 G01N27/62, 30/68) є складність схеми зі зворотними зв'язками, що знижує надійність роботи пристрою підпалу і контролю процесу горіння в полум'яно-іонізаційному детекторі. Найбільш близьким до заявленого пристрою є полум'яно-іонізаційний детектор (патент України №49063 G01N27/62, 30/68), який містить корпус, основу з каналами введення газів, пальник, електрод - циліндричний колектор, канал, до входу колектора електрода і пальника підведено поляризуючу напругу через резистор навантаження. Недоліком приладу є те, що газопровід з повітрям функціонує окремо, та за рахунок такої конструкції подача кисню не регулюється взагалі. Застосування одночасної подачі трьох газів знижує безпеку роботи пристрою та швидкодію процесу підпалу. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача підвищення безпеки і надійності роботи приладу та спрощення підпалу газової суміші газового детектора. Ця задача вирішується тим, що на канал повітря встановлюється електромагнітний клапан, електричні виходи якого під'єднані до кнопки підключення джерела електроживлення спіралі підпалу. Полум'яно-іонізаційний детектор складається з реакційної камери, в якій встановлена спіраль підпалу і джерело живлення спіралі підпалу через кнопку підпалу пальника. До пальника під'єднаний канал подачі водню та подачі вуглеводнів, над пальником встановлено циліндричний електрод-колектор, який електрично через опір навантаження під'єднано до джерела живлення одного з полюсів. Інший полюс джерела живлення під'єднаний до металізованого наконечника пальника, електричний вихід опору навантаження через підсилювач під'єднаний до вихідного показуючого приладу, новим є те що, що на канал повітря встановлюється електромагнітний клапан, електричні виходи якого під'єднані до джерела спіралі підпалу. На кресленні наведено полум'яно-іонізаційний детектор. Детектор складається з реакційної камери 1 з кришкою 2. В основі 3 реакційної камери 1 виконані канали для вводу чистого водню 4, повітря 5, вуглеводнів 6, на основі 3 встановлений пальник 7 з металізованим соплом 8. В центрі корпусу 1 співвісно з пальником 7 встановлено електрод-колектор 9. До циліндричного електрода-колектора 9 герметично під'єднано вихідний газопровід 10. Через ізолятори 11 підводиться напруга живлення від джерела поляризуючого електроживлення 12 (Е1) до металізованого сопла 8 пальника 7 і електрода-колектора 9. Напруга з опору R 13, електричного електрода-колектора 9 ввімкнутого через джерело поляризуючого електроживлення Е 12 до металізованого сопла 8 і електрода-колектора 9, підсилюється підсилювачем 14, виводиться на індикатор показів 15. Спіраль підпалу 16, через ізолятор 17, кнопку підпалу 18 електрично з'єднана з джерелом поляризуючого електроживлення Е 12. Детектор працює по принципу іонізації молекул вуглеводнів в полум'ї водню. Водень по каналу 4 надходить до пальника 7. Повітря для підтримки горіння через канал 5 надходить в простір навколо металізованого сопла 8. Між металізованим соплом 8 і циліндричним електродомколектором прикладена постійна поляризуюча напруга від Е 12, яка утворює електричне поле. Вуглеводні через вхідний газопровід 6 надходять в пальник 7, де перемішуються з воднем. 1 UA 78785 U 5 10 15 20 25 Водень поступає через канал водню 4. Кисень, необхідний для процесу горіння водневовуглеводневої суміші, надходить з повітрям через канал повітря 5, на якому встановлений електромагнітний клапан 19. Клапан завжди знаходиться в відкритому стані, за винятком часу, коли вмикається кнопка підпалу 18. Підпал суміші водню, повітря, вуглеводнів відбувається від спіралі підпалу 16, нагрітої до 200-300 °C електричним струмом від джерела поляризуючого електроживлення Е2 через кнопку підпалу 18, яка вмикається на короткий термін, достатній для підпалу суміші газів, на початку роботи приладу. Пристрій працює наступним чином. Для підпалу газової суміші: кисень в повітрі з каналу 5, водень з каналу 4 та вуглеводні з каналу 6 через відкритий електромагнітний клапан 19 одночасно надходять до реакційної камери 1. Для полегшення підпалу виконується штучне збагачення газової суміші. При натисканні на кнопки підпалу 18, від джерела живлення Е2 на електромагнітний клапан 19, який встановлений на каналі повітря 5, подається електрична напруга. Клапан 19 спрацьовує і перекриває подачу повітря та не дає можливості кисню з повітря поступати в реакційну камеру 1. В реакційну камеру 1 надходить водень і вуглеводні, суміш збагачена за рахунок збільшеної концентрації водню і вуглеводнів, і зменшення концентрації кисню і її підпал відбувається фіксовано і безвідмовно. По завершенню процедури підпалу кнопка підпалу 18 повертається в вихідне 20 положення, напруга з електромагнітного клапана 19 знімається і електромагнітний клапан 19 автоматично відкриває потік повітря на газопроводі 5. Кисень через газовий канал потрапляє до газової суміші. Застосування електромагнітного клапану в газовому проводі з киснем зробить процес підпалу надійнішим та безпечнішим. У всіх аналогах використовується одночасна подача газів: кисень, водень та проба, в якій присутнє повітря в невизначеній кількості. Використання електромагнітного клапану на газовому проводі повітря, електричні виходи якого під'єднані до джерела спіралі підпалу, поліпшить швидкодію процесу підпалу, технікоекономічні показники та поліпшить безпеку роботи приладу. Також покращиться надійність приладу за рахунок суттєвого зменшення кількості відмов в роботі приладу. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Полум'яно-іонізаційний детектор, який містить реакційну камеру, в якій встановлена спіраль підпалу і джерело живлення спіралі підпалу через кнопку підпалу пальника, до пальника під'єднаний канал подачі водню та канал подачі вуглеводнів, над пальником встановлено циліндричний електрод-колектор, який електрично через опір навантаження під'єднано до джерела живлення одного з полюсів, інший полюс поляризуючого джерела живлення під'єднаний до металізованого наконечника пальника, електричний вихід опору навантаження через підсилювач під'єднаний до вихідного показуючого приладу, який відрізняється тим, що додатково встановлений електромагнітний клапан на канал повітря, електричні виходи якого під'єднані до джерела спіралі підпалу. 2 UA 78785 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3