SU1492267A1 - Устройство дл анализа состава газа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам анализа состава газа с помощью пневмоакустических излучателей и позвол ет повысить чувствительность путем снижени  потерь звукового сигнала. Два идентичных пневмоакустических излучател  1 и 2 заключены в емкости 3 и 4 и соединены с каналами 5 и 6 анализируемого и эталонного газов. Емкости 3 и 4 соединены с побудителем 7 расхода и с симметричными патрубками тройника 10, несимметричный патрубок которого соединен звуководом 11 с ушным вкладышем 12. При поиске места утечки агрессивного газа щупом - пробоотборником 13 в зависимости от концентрации этого газа измен етс  частота звука излучател  1, при этом увеличиваетс  частота биений, полученных в результате сложени  двух близких по частоте звуковых сигналов, что воспринимаетс  операторами на слух. Герметичный объем тройника 10 с мембраной 9 на выходе обеспечивает снижение потерь звука и отсутствие его искажений. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при анализе состава газа при поиске мест утечки газов и паров во взрывоопасных помещени х.

Цель изобретени  - повышение чувствительности путем снижени  потерь звукового сигнала.

На фиг.1 представлена схема уст- ройства; на фиг;2 - графики частотных сигналов от обоих пневмоакустических излучателей и График суммирующего сигнала , возникающего в тройнике биение амплитуды звука), при прохождении че- рез излучатели одинакового по составу газа; на фиг.З - графики сигналов при прохождении через один из излучателей анализируемого газа.

Устройство дл  анализа состава га- за содержит два идентичных пневмоакустических излучател  1 и 2, заключенных в емкости 3 и 4, с которыми соединены каналы 5 и 6 соответственно анализируемого и эталонного газов. Емкости 3 и 4 соединены с побудите-. лем 7 расхода. В полом корпусе 8 установлена разделительна  звукопровод ща  мембрана 9 между входным и выходным отверсти ми. Симметричные патрубки тройника 10 соединены со звуковыми выходами емкостей 3 и 4, а несимметричный - с входным отверстием 8, выходное отверстие которого соединено звуководом 11 с выходным акустическим каналом, вьпюлненным в виде ушного вкладьппа 12. Щуп-пробоотборник 13 соединен с каналом 5 анализируемого газа.

Устройство работает следующим об- разом.

Через пневмоакустические излучатели 1 и 2, заключенные в герметичные емкости 3 и 4, с помощью побудител  7 расхода (например, с ручным приводом) просасьшают воздух, при этом на один пневмоакустический излучатель 1 подаетс  воздух со щупа-пробоотборника 13, который ведут вдоль подозреваемого места утечки (фланцы, сальники и т.д.) , а на другой подают воздух, забираемый с некоторого рассто ни  от места забора пробы (например , с противоположного конца щупа- пробоотборника 13). Это не позвол ет газу утечки попасть в эталонный пневмоакустический излучатель 3.

При отсутствии утечки газа из оборудовани  в атмосферу в обоих идентичных пневмоакустических излучател х 1 и 2 протекает одинаковый по составу газ. А так как невозможно изготовить два абсолютно одинаковых пневмоакустических излучател  2, разница частоты в несколько герц при основной частоте в несколько килогерц при сложении звуков в тройнике 10 дает биени  слагаемых звуков, которые, пройд  через звукопровод щую мембрану 9, заключенную в герметичный корпус В, звуковод 11 и ушной вкладыш 12, попадают в ухо оператора. Поэтому при отсутствии газа утечки оператор слышит биени  звука с минимальной частотой. Это подтверждают графики на фиг.2, где f, - частота звука пневмоакустического излучател  I анализируемого газа; f - частота пневмоакустического излучател  2 эталонного газа; () - частота биений амплитуды звуковых колебаний получаемых при сложении звуков в тройнике 10.

При попадании газа утечки в пневмоакустический излучатель 1 анализируемого газа в зависимости от концентрации этого газа происходит изменение частоты звука. Частота звука f в излучателе 2 эталонного газа остаетс  той же. При этом частота биений будет тоже измен тьс , как видно из графиков на фиг.З где f| - частота звука пневмоакустического излучател  1 анализируемого газа; f - частота звука пневМ оакустического излучател  2 эталонного газа; () - частота биений амплитуды двух звуковых колебаний.

Чем больше утечки попадает в пневмоакустический излучатель 1 анализируемого газа (чем ближе щуп-пробоотборник 13 к месту утечки), тем боль- ще разность частот (.), а следовательно , больше частота биений.

Оператор воспринимает биени  на слух как периодическое изменение громкости звуковых колебаний, именно так он воспринимает биени  амплитды звуковых колебаний, которые получаютс  в результате сложени  двух близких по частоте звуковых сигналов излучаемых двум  идентичными пневмо- акустическими излучател ми 1, и 2.

При отсутствии газа утечки частота следовани  этих периодических изменений громкости посто нна. По вление газа утечки влечет за собой

увеличение частоты этих изменений громкости звука.

Таким образом, перемеща  щуп-пробоотборник 13 в зону с наибольщим изменением частотных биений, наход т место утечки.

Использование тройника 10 и мембраны 9 позвол ет создать герметичный объем, исключающий неорганизованную подачу газа и обеспечивающий экономичное сложение двух звуковых сигналов. Использование одной мембраны 9, установленной после узла сме шени  по сравнению с двум  мембранами , установленными индивидуально на выходе каждого пневмоакустического излучател  1 2), обеспечивает исклю чение искажений, обусловленных неоди наковостью амплитудно-частотных характеристик мембран. Кроме того, одна мембрана обеспечивает более точ ную передачу звуковой информации из агрессивной среды с одним уровнем давлени  в неагрессивную среду с дру гим уровнем давлени , так как искаже НИН от одной мембраны меньше, чем от двух.

Пропускание сложенных колебаний (биений) через одну мембрану ocj;a6- л ет амплитуду звука на выходе гораз до меньше, чем две мембраны, В слу1492267

чае очень слабых звуков, когда амплитуда каждого звука недостаточна дл  того, чтобы вызвать колебани  индивидуальных мембран, удвоенна  амплитуда биений обеспечивает прохождение

сигнала через мембрану, т.е. повыиа- ет чувствительность анализа.

10

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  анализа состава газа, содержащее два размещенных в емкост х идентичных пневмоакустичес- „ ких излучател , соединенные с ними соответственно канал анализируемого газа и канал эталонного газа, побудитель расхода, соединенньй с емкост ми , и выходной акустический канал, 2Q отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности, оно снабжено полым корпусом с входным и выходным отверсти ми с установленной между ними звукопровод щей 25 мембраной, тройником с двум  симмет- ричными патрубками, соединенными со

   звуковымн выходами пневмоакустиуеских излучателей, и с несимметричным патрубком , соединенные с входным от- 3Q верстием полого корпуса, выходное отверстие которого соединено с выходным акустическим каналом.

   fl О

   Hh

   /Л / / /Л /Л /Л

   7 V/ VT y y

   IT V / 7 y KN

   (.JWffA./

   //

   //