RU2208783C1 - Facility to prepare testing gas mixtures - Google Patents
Facility to prepare testing gas mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208783C1 RU2208783C1 RU2002107063A RU2002107063A RU2208783C1 RU 2208783 C1 RU2208783 C1 RU 2208783C1 RU 2002107063 A RU2002107063 A RU 2002107063A RU 2002107063 A RU2002107063 A RU 2002107063A RU 2208783 C1 RU2208783 C1 RU 2208783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- mixer
- mixture
- channel
- gas mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к устройствам для приготовления поверочных газовых смесей. Оно может найти применение при градуировке и поверке газоанализаторов, хроматографов и других приборов для газового анализа. The invention relates to the field of analytical instrumentation, in particular to devices for the preparation of calibration gas mixtures. It can find application in the calibration and calibration of gas analyzers, chromatographs, and other instruments for gas analysis.
Известные источники поверочных газовых смесей представляют собой баллоны высокого давления, объемом до 40 л, заполненные газовыми смесями определенного состава, находящимися при давлении до 100 атмосфер и выше (см. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия "Эконометрия". Серия справочных изданий под руководством проф. Исаева, Санкт-Петербург, 1998, с. 587-602). На такие баллоны распространяются "Правила и устройство сосудов, работающих под давлением", требующие определенных условий эксплуатации, транспортировки и хранения. Зачастую "Правила" не позволяют использовать баллоны в цехах и других категорированных помещения, что создает дополнительные трудности. Кроме того, большие баллоны тяжелы, их трудно транспортировать. Known sources of calibration gas mixtures are high-pressure cylinders up to 40 l filled with gas mixtures of a certain composition at pressures of up to 100 atmospheres and above (see Control of chemical and biological environmental parameters. Encyclopedia "Econometrics". Series of reference books under the leadership of Prof. Isaev, St. Petersburg, 1998, p. 587-602). These cylinders are subject to the “Rules and Design of Pressure Vessels,” requiring specific operating, transportation, and storage conditions. Often, the "Rules" do not allow the use of cylinders in workshops and other categorized rooms, which creates additional difficulties. In addition, large cylinders are heavy and difficult to transport.
Для поверки приборов в рабочем диапазоне измерения используется несколько смесей с различными концентрациями. Это требует либо применения нескольких баллонов, либо дорогостоящих систем разбавления. For calibration of instruments in the working measuring range, several mixtures with different concentrations are used. This requires either the use of several cylinders or expensive dilution systems.
И наконец, состав поверочной смеси в металлическом баллоне может изменяться во времени неконтролируемым образом. Особенно подвержены этому явлению смеси с малым содержанием поверочного газа и смеси, содержащие коррозионные газы. And finally, the composition of the calibration mixture in a metal cylinder may change over time in an uncontrolled way. Mixtures with a low span gas content and mixtures containing corrosive gases are particularly susceptible to this phenomenon.
Известно устройство для приготовления поверочных газовых смесей, содержащее источник чистого поверочного газа в виде баллона высокого давления и один или несколько источников газа-разбавителя, например очищенного воздуха, смеситель газов и систему разбавления газовой смеси после смесителя дополнительным потоком газа-разбавителя (см. например, Авт. свид. СССР 1546945, G 01 D 11/035, 1990). A device for preparing calibration gas mixtures is known, containing a source of pure calibration gas in the form of a high-pressure cylinder and one or more sources of diluent gas, for example, purified air, a gas mixer and a gas mixture dilution system after the mixer with an additional stream of diluent gas (see, for example, Auth. USSR USSR 1546945, G 01 D 11/035, 1990).
В известном устройстве в качестве источников газа-разбавителя также используются баллоны высокого давления. Это, как описано выше, требует обеспечения определенных мер безопасности и удорожает процедуру поверки. In the known device, high pressure cylinders are also used as diluent gas sources. This, as described above, requires certain security measures and makes the verification procedure more expensive.
Задача изобретения состояла в создании устройства для приготовления поверочных газовых смесей, позволяющего получать поверочные смеси в широком диапазоне концентраций, использующего только один баллон в качестве источника исходного газа, без применения баллонов высокого давления с газом-разбавителем. The objective of the invention was to create a device for the preparation of calibration gas mixtures, allowing to obtain calibration mixtures in a wide range of concentrations, using only one cylinder as a source of source gas, without the use of high-pressure cylinders with a diluent gas.
Указанная задача решается тем, что предложено устройство для приготовления поверочных газовых смесей, содержащее источник поверочного газа или смеси газов в виде баллона высокого давления, источник газа-разбавителя, смеситель газов и систему разбавления газовой смеси после смесителя дополнительным потоком газа-разбавителя, в котором согласно изобретению смеситель газов выполнен в виде емкости, имеющей два канала для подвода смешиваемых газов, один из которых соединен через управляемый запорный клапан с источником поверочного газа или смеси газов, а второй канал соединен с атмосферным воздухом, и канал для вывода смеси газов, который соединен с системой разбавления газовой смеси и в котором последовательно установлены детектор для контроля содержания поверочного газа в выходной смеси и побудитель расхода. This problem is solved by the fact that the proposed device for the preparation of calibration gas mixtures containing a source of calibration gas or gas mixture in the form of a high-pressure cylinder, a source of diluent gas, a gas mixer and a dilution system of the gas mixture after the mixer with an additional stream of diluent gas, in which According to the invention, the gas mixer is made in the form of a container having two channels for supplying mixed gases, one of which is connected through a controlled shut-off valve to a source of span gas and a mixture of gases, and the second channel is connected to atmospheric air, and a channel for outputting the gas mixture, which is connected to a dilution system of the gas mixture and in which a detector is installed in series for monitoring the span gas content in the output mixture and a flow inducer.
Другим отличием предлагаемого устройства является то, что в него введен детектор для контроля содержания поверочного газа в смесителе газов. С этой целью в предпочтительном варианте выполнения устройства смеситель газов снабжен каналом для отбора части газовой смеси из смесителя и канал для возврата этой части газовой смеси в смеситель, образующие замкнутый газовый контур, в котором установлен дополнительный побудитель расхода и детектор для контроля содержания поверочного газа. Another difference of the proposed device is that it introduced a detector to monitor the content of span gas in the gas mixer. To this end, in a preferred embodiment of the device, the gas mixer is provided with a channel for extracting part of the gas mixture from the mixer and a channel for returning this part of the gas mixture to the mixer, forming a closed gas circuit in which an additional flow inducer and a detector for monitoring the span gas content are installed.
Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что система разбавления газовой смеси после смесителя содержит микрокомпрессор, вход которого соединен с атмосферным воздухом, а выход соединен с каналом для вывода смеси газов из смесителя. Another difference of the proposed device is that the dilution system of the gas mixture after the mixer contains a microcompressor, the inlet of which is connected to atmospheric air, and the outlet is connected to a channel for outputting the gas mixture from the mixer.
В числе отличий устройства следует отметить то, что в него введен микропроцессорный блок управления, входы которого соединены с выходами детекторов для контроля содержания поверочного газа в смесителе газов и в выходной смеси, а управляющие выходы соединены с приводом управляемого запорного клапана и приводом микрокомпрессора. Among the differences of the device, it should be noted that a microprocessor control unit is introduced into it, the inputs of which are connected to the outputs of the detectors to control the span gas content in the gas mixer and in the output mixture, and the control outputs are connected to the drive of the controlled shut-off valve and the drive of the microcompressor.
Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения в предлагаемом устройстве не только устраняется необходимость применения баллонов высокого давления с газом-разбавителем, но и обеспечивается контроль концентрации поверочной смеси в процессе ее приготовления в широком диапазоне разбавления поверочного газа. Due to the above-mentioned performance features, the proposed device not only eliminates the need for high pressure cylinders with diluent gas, but also provides control of the concentration of the calibration mixture during its preparation in a wide range of dilution of the calibration gas.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the proposed device.
Предлагаемое устройство содержит источник 1 поверочного газа или смеси газов определенного состава в виде баллона высокого давления, снабженного регулятором 2 давления и смесителем 3 газов, выполненный в виде емкости из инертного по отношению к смешиваемым газам материала, например стекла. Смеситель 3 соединен с источником 1 поверочного газа через канал 4 и управляемый запорный клапан 5, снабженный приводом 6, например электромагнитным приводом. Смеситель 3 через канал 7 для подвода газа-разбавителя и фильтр 8 соединен с атмосферным воздухом, служащим в предлагаемом изобретении в качестве газа-разбавителя. The proposed device contains a source 1 of span gas or a mixture of gases of a certain composition in the form of a high pressure cylinder equipped with a pressure regulator 2 and a gas mixer 3, made in the form of a container of a material inert with respect to the mixed gases, for example glass. The mixer 3 is connected to a span gas source 1 through a channel 4 and a controllable shut-off valve 5 provided with a drive 6, for example an electromagnetic drive. The mixer 3 through the channel 7 for supplying a diluent gas and a filter 8 is connected to atmospheric air, which serves as the diluent gas in the present invention.
Фильтр 8 предназначен для очистки воздуха от механических примесей (частиц, пыли), влаги и химических примесей, присутствующих в воздухе. Смеситель 3 соединен с каналом 9 для вывода газовой смеси, в котором последовательно установлены детектор 10 для контроля содержания поверочного газа в воздухе и побудитель 11 расхода. Канал 9 для вывода газовой смеси снабжен системой разбавления, которая содержит микрокомпрессор 12, вход которого через фильтр 13 соединен атмосферным воздухом, а выход соединен с каналом 9 для вывода смеси газов из смесителя 3. Смеситель 3 снабжен каналом 14 для отбора части смеси из смесителя 3 и каналом 15 для возврата этой части смеси в смеситель 3, образующие замкнутый газовый контур 16, в котором установлены дополнительный детектор 17 для контроля содержания поверочного газа в смесителе 3 и дополнительный побудитель 18 расхода. Filter 8 is designed to purify air from mechanical impurities (particles, dust), moisture and chemical impurities present in the air. The mixer 3 is connected to the channel 9 for outputting the gas mixture, in which a detector 10 is installed in series for monitoring the content of span gas in the air and a flow driver 11. The channel 9 for outputting the gas mixture is equipped with a dilution system, which contains a microcompressor 12, the inlet of which through the filter 13 is connected by atmospheric air, and the outlet is connected to the channel 9 for outputting the gas mixture from the mixer 3. The mixer 3 is equipped with a channel 14 for taking part of the mixture from the mixer 3 and a channel 15 for returning this part of the mixture to the mixer 3, forming a closed gas circuit 16, in which an additional detector 17 is installed to control the content of span gas in the mixer 3 and an additional flow driver 18.
Устройство снабжено микропроцессорным блоком 19 управления, входы 20 и 21 которого соединены с выходами детекторов 10 и 17 для контроля концентрации поверочного газа в выходной смеси и смесителе 3, а выходы 22 и 23 соединены с приводом микрокомпрессора 12 и приводом 6 управляемого запорного клапана 5. The device is equipped with a microprocessor control unit 19, the inputs 20 and 21 of which are connected to the outputs of the detectors 10 and 17 to control the concentration of span gas in the output mixture and mixer 3, and the outputs 22 and 23 are connected to the drive of the microcompressor 12 and the actuator 6 of the controlled shut-off valve 5.
Выбор типа детекторов 10 и 17 для контроля концентрации поверочного газа определяется составом поверочной смеси. Например, если поверочной смесью является смесь метана с воздухом, то в качестве детекторов 10 и 17 могут быть использованы детекторы, работающие на принципе поглощения излучения в инфракрасной области. The choice of the type of detectors 10 and 17 for monitoring the concentration of span gas is determined by the composition of the span mixture. For example, if the calibration mixture is a mixture of methane with air, then detectors operating on the principle of absorption of radiation in the infrared region can be used as detectors 10 and 17.
Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройства включаются побудители 11 и 18 расхода, а также соединенные последовательно с ними детекторы 10 и 17. После выхода детекторов 10 и 17 на стационарный режим работы микропроцессорный блок 19 управления по заданной временной программе выдает управляющий сигнал на открытие запорного клапана 5. Поверочный газ или смесь газов из баллона 1 через открытый запорный клапан 5 поступает в емкость 3, где смешивается с находящимся в ней атмосферным воздухом. Часть этой смеси по каналам 14 и 15 под действием побудителя 18 расхода циркулирует в замкнутом газовом контуре через детектор 17. После того как концентрация поверочного газа в емкости 3 достигнет заданного значения и детектор 17 выдаст соответствующий сигнал на управляющий вход 21 микропроцессорного блока 19 управления, запорный клапан 5 перекрывается и емкость 3 начинает работать как источник поверочной газовой смеси. Поверочная газовая смесь, отбираемая из емкости 3 через канал 9, разбавляется атмосферным воздухом, очищенным с помощью фильтра 13 и нагнетаемым с помощью микрокомпрессора 12. Атмосферное давление в емкости 3 поддерживается за счет атмосферного воздуха, поступающего в емкость 3 по каналу 7 через фильтр 8. Концентрация поверочного вещества в смеси измеряется детектором 10, после чего смесь через побудитель 11 расхода подается на поверяемый прибор. Сигнал, получаемый с детектора 10, подается на микропроцессорный блок 19 управления, который сравнивает его с заданным значением и поддерживает заданное значение сигнала, соответствующее требуемому значению концентрации путем регулирования напряжения на микрокомпрессоре 12. Концентрация поверочного газа в смеси на выходе детектора может меняться в широких пределах, начиная от начальной концентрации поверочного газа в емкости 3 до любой более низкой концентрации, измеряемой детектором с необходимой точностью. Когда микропроцессорный блок 19 управления оказывается не в состоянии поддержать заданную концентрацию, что происходит в зависимости от скорости убыли поверочного газа из емкости раньше или позже, снова открывается запорный клапан 5 и процесс повторяется сначала. The device operates as follows. Before the device starts, the flow drivers 11 and 18, as well as the detectors 10 and 17 connected in series with them, are activated. After the detectors 10 and 17 are in stationary mode, the microprocessor control unit 19 gives a control signal to open the shutoff valve 5. gas or a mixture of gases from the cylinder 1 through an open shut-off valve 5 enters the tank 3, where it is mixed with the atmospheric air contained in it. A part of this mixture through the channels 14 and 15 under the influence of the flow inducer 18 circulates in a closed gas circuit through the detector 17. After the concentration of the span gas in the tank 3 reaches a predetermined value and the detector 17 gives a corresponding signal to the control input 21 of the microprocessor control unit 19, the shut-off the valve 5 is closed and the tank 3 begins to work as a source of calibration gas mixture. The calibration gas mixture, taken from the tank 3 through the channel 9, is diluted with atmospheric air, cleaned with a filter 13 and pumped with a microcompressor 12. The atmospheric pressure in the tank 3 is maintained by atmospheric air entering the tank 3 through the channel 7 through the filter 8. The concentration of the test substance in the mixture is measured by the detector 10, after which the mixture is fed to the device to be verified through the flow inducer 11. The signal received from the detector 10 is supplied to the microprocessor control unit 19, which compares it with a predetermined value and maintains a predetermined signal value corresponding to the desired concentration value by adjusting the voltage at the microcompressor 12. The concentration of span gas in the mixture at the detector output can vary widely starting from the initial concentration of the span gas in the tank 3 to any lower concentration measured by the detector with the necessary accuracy. When the microprocessor control unit 19 is not able to maintain a given concentration, which occurs depending on the rate of loss of span gas from the tank sooner or later, the shut-off valve 5 opens again and the process is repeated again.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107063A RU2208783C1 (en) | 2002-03-21 | 2002-03-21 | Facility to prepare testing gas mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107063A RU2208783C1 (en) | 2002-03-21 | 2002-03-21 | Facility to prepare testing gas mixtures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2208783C1 true RU2208783C1 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29211650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002107063A RU2208783C1 (en) | 2002-03-21 | 2002-03-21 | Facility to prepare testing gas mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2208783C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530055C1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Device for preparing control gas mixtures |
RU2575289C2 (en) * | 2013-11-28 | 2016-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие" Дельта" (Ооо "Нпп "Дельта") | Device for make-up of special pure and dry test gas mixtures of methane, propane, carbon monoxide in high-pressure vessels with volume from two up to forty litres |
RU205240U1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-07-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | GAS MIXING STATION FOR PROPORTIONAL DYNAMIC MIXING AND GAS HUMIDIFICATION |
-
2002
- 2002-03-21 RU RU2002107063A patent/RU2208783C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530055C1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Device for preparing control gas mixtures |
RU2575289C2 (en) * | 2013-11-28 | 2016-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие" Дельта" (Ооо "Нпп "Дельта") | Device for make-up of special pure and dry test gas mixtures of methane, propane, carbon monoxide in high-pressure vessels with volume from two up to forty litres |
RU205240U1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-07-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | GAS MIXING STATION FOR PROPORTIONAL DYNAMIC MIXING AND GAS HUMIDIFICATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5214952A (en) | Calibration for ultra high purity gas analysis | |
US5157957A (en) | Process for producing standard gas mixture and apparatus for producing the same | |
KR101016856B1 (en) | In-situ gas blending and dilution system for delivery of dilute gas at a predetermined concentration | |
US5661225A (en) | Dynamic dilution system | |
EP1885478B1 (en) | Method and apparatus for producing primary standard gas mixtures | |
EP0469437B1 (en) | Method of and apparatus for preparing calibration gas | |
US5054309A (en) | Process for producing low-concentration gas mixtures, and apparatus for producing the same | |
US5239856A (en) | Apparatus for producing standard gas mixtures | |
US20030136176A1 (en) | Gas pressure/flow control and recovery system | |
US20040149007A1 (en) | Sample handling system with solvent washing | |
RU2208783C1 (en) | Facility to prepare testing gas mixtures | |
Komazaki et al. | Automated measurement system for H2O2 in the atmosphere by diffusion scrubber sampling and HPLC analysis of Ti (IV)–PAR–H2O2 complex | |
US6472223B1 (en) | Method and system for continuously monitoring and controlling a process stream | |
EP0370870B1 (en) | Process for producing low-concentration gas mixtures, and apparatus for producing the same | |
CA2040114A1 (en) | Method and system for continuously monitoring and controlling a process stream for dechlorination residual | |
US11821823B2 (en) | Creating a hydrogen sulfide crude oil reference standard | |
JP2001124757A (en) | Self diagnosis method of system in trimorphic nitrogen- analyzing system | |
EP3098601A1 (en) | A system for producing reference gas mixtures, especially smell ones | |
JPH11304711A (en) | Automatic calibration method and apparatus in three-phase nitrogen analysis in water | |
SU981863A1 (en) | Plant for producing reference gases | |
JPH09318532A (en) | Calibrator for gas analyzer | |
JPS5866038A (en) | Preparing device of reference gas | |
CA2329953A1 (en) | Method and system for continuously monitoring and controlling a process stream | |
NO793435L (en) | METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMANCE OF LIQUID / GAS ANALYSIS | |
JPH05180814A (en) | Specimen automatic analyzing method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160322 |