SE410124B - Anordning for kvantitativ analys - Google Patents

Description

7313662-h 2 densamma tillför en känd mängd av beståndsdelarna som skall mätas.

För en sådan kalibreringskälla kan man använda injiceringsmetoder,_ som arbetar antingen diskontinuerligt eller kontinuerligt, t.ex. genom att en känd mängd av beståndsdelar per tidsenhet injiceras i medieströmmen via en mycket liten öppning under ökat tryck. I prak- tiken kan man använda sig av injektionssprutor med injektionsnålar drivna av en motor, eller också gascylindrar med injektionsnålar.

Diffusionsmetoder kan också användas. Såsom ett exempel kan nämnas att den kända anordningen använder en S02-källa omfattande en för- rådskammare som innehåller S02 och har en liten öppning som utmyn- 'nar i ett strömningsrum. öppningen är tillsluten medelst ett semi- permeabelt membran, så att små mängder av S02 tillföres den gas som strömmar genom strömningsrummet genom diffusion.

När en kalibreringskälla hos en sådan konstruktion används för en annan gas eller en annan vätska, har det visat sig att detta i vissa fall ger upphov till ett praktiskt problem, dvs. angrepp på, förorening av eller kemisk reaktion på ytan av det semipermeabla membranet. En lösning på detta problem är att låta diffusion äga rum med ett bärarmedium (t.ex. en bärarvätska), som inte förorsakar några reaktioner på ytan av det semipermeabla membranet, så att till- förseln av den kända mängden beståndsdelar med hjälp av kalibrerings- källan inte störs. För detta ändamål kan man använda en förrådscylin- der med ett inert strömningsmedium, vilket medium kontinuerligt ström- mar längs det semipermeabla membranet. Strömingen med de extrahera- de beståndsdelarna blandas därvid med strömningsmediet (fluiden) som skall mätas. i i Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en annorlunda lösning på nämnda problem, vilken lösning karakteriseras av sin en- kelhet.

Anordningen enligt uppfinningen har den fördelen att den inte erfordrar separat lagring av ett bärmedium, utan att detta framstäl- les från medieströmmen som skall mätas genom avlägsnande av alla mediebeståndsdelar som skulle kunna ge upphov till angrepp eller re- aktioner på ytan av det semipermeabla membranet§ Anordningen enligt uppfinningen är inte begränsad till användningen av den díffusions- process, utan kan lika gärna användas tillsammans med varje annan tvp av källa med ett förrådsrum varifrån medieströmningen som skall mätas är känd att innehålla beståndsdelar som inte avlägsnas av absorptionsfiltret, men som är kända att angripa eller förorena för- 'rådsrummets injiceringsställe, och därigenom påverka kalibreringen. 7213662-4 3 Enligt uppfinningen gäller att den inledningsvis angivna ty- pen av anordning kännetecknas av att kalibreringskällan består av en kalibreringskälledning med strömningsmotstånd, innefattande ett reníngsfilter och ett förrådskärl inrymmande beståndsdelar som skall mätas för tillförsel av den kända mängden beståndsdelar som skall mätas till fluíden med hjälp av en bärfluid (ett bärarmedium) ~uttagen från fluiden som skall mätas efter avlägsnande av bl.a. be- ståndsdelarna som skall mätas, för vilket ändamål en förgrenings- punkt är anordnad mellan inloppet till tillförselledningen och in- loppet till förbindelseorganet, till vilken förgreningspunkt kalib- reringskälledningen är ansluten vid inloppssidan av reningsfiltret, huvudströmningsmotstånd anordnade mellan förgreningspunkten och an- slutningarna till kalibreringskällan, över vilken fluidströmningen orsakar ett tryckfall och vilkens motståndsstorlek är många gånger mindre än storleken på nämnda strömningsmotstånd, varjämte kalibre- ringskälledningen är ansluten vid utloppssidan av förrådskärlet till en tredje T-del, som bildar både den första och andra anslutningen till aklibreringskällan i förbindelseledningen.

Vid en utföringsform av uppfinningen ingår förgreningspunkten och ett huvudströmningsmotstând i tillförselledningen. I detta fall skall reningsfiltret absorbera alla beståndsdelar som skall mätas, men det skall dessutom avlägsna aggressiva komponenter som kan stö- ra kalibreringen.

En annan utföringsform kännetecknas av att förgreningspunkten är placerad mellan utloppet från absorptionsfiltret och det första inloppet, och att ett första huvudströmníngsmotstånd är anordnat mel- lan kalibreringskällans första anslutning och förgreningspunkten, varjämte ett andra huvudströmningsmotstånd med i huvudsak samma stor- lek som det första huvudströmningsmotståndet är anordnat mellan ka- libreringskällans andra anslutning och den första T-delen.

En fördel med den nämnda utföringsformen är att absorptions- filtret också används för strömningen av bärmedium som skall avtappas, så att reningsfiltret endast behöver avpassas för de restkomponenter vilka, emedan de angriper injiceringszonen, behöver avlägsnas.

Uppfinningen kommer nu nedan att närmare beskrivas och förkla- ras under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. 1 visar en känd anordning, fig. 2 visar en anordning i enlighet med uppfinningen, fig. 3 visar en annan anordning enligt uppfinningen, och fig. 4 visar en utföringsform av anordningen i fig. 3. 731366241 v I fig. l visas den kända anordningen i blockschematisk form.

Strömningsmediet eller fluiden som skall undersökas beträffande närvaron av vissa substanser tillföres ett inlopp 16 till en till- förselledning 5. Via en T-del kan strömníngsmediet genom en ledning 10 överföras till ett inlopp 2 hos ett förbindelseorgan 7, när det- ta är inställt i mätläget, varvid inloppet 2 står i förbindelse med utloppet 3. När förbindelseorganet 7 är inställt i noll- eller ka- libreringsläget, vari inloppet l står i förbindelse med utloppet 3 eller utloppet H, matas medieströmmen genom absorptionsfiltret 6 via en ledning ll till inloppet 1. De beståndsdelar som skall mätas hos medieströmmen avlägsnas med hjälp av filtret 6- Förbindelseorganet 7_kan innefatta en fyrvägs kran eller reg- .lerbara ventiler, varvid de rätta inloppen alltid är anslutna till de önskade utloppen. Kalibreringskällan 8 ingår tillsammans med an- slutningarna 17 och 18 i en ledning som förbinder den till utloppet 'sh anslutna ledningen 12 och den till utloppet 3 anslutna ledningen l3. Ett strömníngsorgan 28, till vilket ledningarna lfl och 15 är an- slutna, åstadkommer att strömingsmediet strömmar genom anordningen¿ varefter strömningsmediet avtappas via avtappningsledningen 21. Led- ningen 14 är ansluten till ledningen 12 och ledningen 15 är anslu- ten till mätcellen 9, som i sin tur är försedd med mätanslutningar- na 19 och 20. V Mätcellens 9 andra anslutning är ansluten till ledningen 13 med hjälp av en ledning. När ledningen 12 transporterar en medie- ström så uppdelas denna ström i en del som avtappas genom ledningen 14 och i en annan del som passerar kalibreringskällan 8 och mätcel- len 9. Kalibreringskällan 8 tillför en känd mängd beståndsdelar till den renade strömningen som mäts i mätcellen 9 och resulterar i en kalibreringssignal vid anslutningarna 19 och 20. När ledningen 13 leder en medieström uppdelas denna ström i en del som ventilerar kalibreringskällan 8 och avtappas genom ledningen lä. Den andra de- len av nämnda ström passerar mätcellen 9 och alstrar en nollsignal vid mätanslutningarna 19 och 20 när organet 7 är inställt i kopp-I lingsläget l - 3, och alstrar en mätsignal när organet är inställt i kopplingsläget 2 - 3. Mätcellen 9 är avsedd att omforma bestånds- delarna hos medieströmmen som skall mätas i en proportionell elektrisk signal varifrån exempelvis en koncentration kan härledas och uttryc- kas i mikrogram per liter eller ppm (delar per miljon).

Fig. 2 visar en anordning enligt uppfinningen med användande av blockschemat enligt fig. 1 och samma hänvisningsbeteckníngarjsom 73136624: I redan använts i samband med denna figur. Strömningsorganet 28 inne- fattar väsentligen lika stora strömningsmotstånd, nämligen 23 i led- ningen lä och 2Ä i ledningen 15, vilka via en T-del 37 slutar i en ledning 21 innefattande en pump 25 med en avtappningsöppning 26.

Motstånden 23 och 2U, vilka exempelvis kan ha formen av kapil- lärmotstånd, bestämmer strömningshastigheten för medieströmmen i hela anordningen. De kan anses utgöra källor som bibehåller en kon- stant strömníngshastighet. I fíg. 2 innefattar anordningen enligt fig. l ett förgreningsställe 29 och ett litet strömningsmotstånd 21 i tillförselledningen 5 mellan förgreningsstället 29 och T-delen 38.

Kalibreringskällan 8 har anslutningarna 17 och 18 som utgörs av en T-del 35 försedd med tíllförselanslutningen 36. Ansluten härtill är en ledning 3H, vars andra ände är kopplad till ett förrådskärl 33 bestående av ett strömningsrum 31 och ett förrådsrum 32. Strömnings- rummets 3l andra anslutning är ansluten till ett reningsfilter 27, som i sin tur via ett strömningsmotstånd 22 och en ledning 30 är an- sluten till förgreningsstället 29. Medieströmmen i ledningen 5 åstad- kommer ett tryckfall över huvudströmningsmotståndet 21, vilket tryck- fall är mätbart mellan förgreningsstället 29 och T-delens 35 anslut- ning 36. Storleken på nämnda motstånd är sådan att det över kalibre- ringskälledningen 30 till 3H uppmätta tryckfallet är i huvudsak kon- stant oberoende av inställningen av organet 7. Genom att nämnda ka- libreringskälledning innefattar ett strömningsmotstånd vars storlek är många gånger större än storleken på motståndet 21 kommer en mind- re del av medieströmningen i ledningen 5 att avtappas genom kalib- reringskälledningen.

Det är uppenbart att strömningshastigheten för denna del är väsentligen konstant beroende på den valda anordningen. I fig. 2 representeras strömningsmotståndet för kalibreringskälledningen av motståndet 22. Reningsfiltret 27 avlägsnar icke önskade beståndsde- lar inbegripet de beståndsdelar som skall analyseras, från den lil- la medieströmningen, så att strömningsrummet 31 erhåller en sådan ren ström av strömningsmedium, att en känd mängd beståndsdelar som skall mätas från förrådsrummet 32 adderas till strömningen; Följ- aktligen gäller att bärmedieströmningen är så sammansatt, att inji- ceríngszonen beroende på typen av injicering, exempelvis injicering med användande av injektionsspruta eller semipermeablet membran, in- te förorenas eller kemiskt angripes. Ett exempel härpå är mätningen av N02 32 innehåller en koncentrerad mängd N02 och den kända mängden till- i en gasström, såsom exempelvis luft, varvid förrådsrummet 7313662-4 föres genom ett semipermeabelt membran. Filtret 27 säkerställer att N02 avlägsnas och att vattenångan absorberas eftersom det har visat sig att vattenånga vid ytan av det semipermeabla membranet i hög grad reducerar tillförseln av N02. 3 Fig. 3 visar en utföringsform av anordningen enligt fig. 2 med användande av samma hänvisningsbeteckningar som i sistnämnda figur. Kalibreringskälledningen med dess förgreningsställe 29 är nu placerad efter absorptionsfiltret 6 vilket möjliggör att reningsfilt- ret 27 kan förenklas. Detta filter behöver nu endast avlägsna ytter- ligare aggressiva komponenter från bärströmmen. I denna anordning krävs det två huvudströmningsmotstånd som skall anordnas mellan gren- stället 29 och anslutningen 17, exempelvis på det med 21a betecknade sättet i fig. 3 och mellan T-delen 38, via ledningen 10, och anslut- ningen 18, exempelvis på det med 21b betecknade sättet. Förbindelse- organet 7 kan också innefatta huvudströmningsmotstånden i form av i förväg iordningställda förträngningar.

Fig. H visar en utbyggnad av anordningen enligt fig. 3, vilken utbyggnad i princip också är tillämpbar vid anordningen enligt fig. 2.

Förbindelseorganet 7 är försett med flera utlopp H, i förelig- gande fall utloppen Ha, Hb och Hc. Tre kalibreringsledningar är an- ordnade vilka alla är försedda med utrustning av samma typ som be- skrivits under hänvisning till fig. 2. Reningsfiltret visas i fig. M i form av en kombinerad enhet 27, vilket åstadkommer förbättrad eko- nomi hos anordningen. Varje kalibreringskälla är försedd med ett se- parat strömningsmotstånd 22a, 22b respektive 22c, ett förrådskärl 33a, 33b och 33c samt en anslutande T-del 35a, 35b och 35c placerad i förbindelseledningarna mellan utgångsanslutningarna 3 - Hc, Hc - Hb och Äb - Ha. Med hjälp av denna anordning kan man uppnå tre kalibre- ringspunkter som möjliggör en korrekt kalibrering av en ickelinjär måtkurva hos mätcellen 9.

Claims (1)

1. 7 7113662-4 Patentkrav 1. Anordning för kontinuerlig och kvantitativ analys av en eller flera beståndsdelar av en fluid, vilken anordning innefattar en mätcell, ett absorptionsfilter (6), som absorberar beståndsdelarna som skall mätas från fluiden, en kalibreringskälla (8) som tillför fluiden en känd mängd av beståndsdelarna som skall mätas, och ett förbindelseorgan (7) med två inlopp ooh två utlopp, tillförsel- (5) och avtappningsledningar samt ett strömningsorgan, som åstadkommer att fluiden strömmar genom ledningarna, varvid tillförselledningen (5) slutar i en första T-del (58), vartill är ansluten en ledning som innefattar absorptionsfiltret (6), vilket filter är anslutet till ett första inlopp (1), och dessutom en ledning som är ansluten direkt till ett andra inlopp (2), varvid avtappningsled- ningen utgår från en andra T-del vartill en till ett andra utlopp anslu- ten ledning är ansluten, och dessutom en ledning innefattande mätoellen som är ansluten till ett första utlopp, medan kalibreringskällan (8) in- går i en förbindelseledning (12, 15) mellan ett första utlopp och ett andra utlopp, k ä n n e tie c k n a d av att kalibreringskällan (8) består av en kalibreringskälledning (50, 54) med strömningsmotstånd (22), innefattande ett reningsfilter (27) och ett förrådskärl (55) inrymmande beståndsdelar som skall mätas för tillförsel av den kända mängden be- stàndsdelar som skall mätas till fluiden med hjälp av en bärfluid ut- tagen från fluiden som skall mätas efter avlägsnande av bland annat be- ståndsdelarna som skall mätas, för vilket ändamål en förgreningspunkt (29) är anordnad mellan inloppet till tillförselledningen (5) och in- loppen till förbindelseorganet (7), till vilken förgreningspunkt kali- breringskälledningen är ansluten vid inloppssidan av reningsfiltret (27), huvudströmningsmotstånd (21, 21a, 21b) anordnade mellan förgreningspunk- ten och anslutningarna (17, 18) till kalibreringskällan (8), över vilken fluidströmningen orsakar ett tryokfall och vilkens motstândsstorlek är manga gånger mindre än storleken på nämnda strömningsmotstånd (22), var- jämte kalibreringskälledningen (50, 5%) är ansluten vid utloppssidan av förraaskariet (55) till en tredje r-del (55). som bildar bade den fars- ta (17) och andra (18) anslutningen till kalibreringskällan (8) i för- bindelseledningen (12, 15). - e 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att för- greningspunkten (29) och ett huvudströmningsmotstånd (21) ingar i till- förselledningen (5). 5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a d av att för- greningspunkten (29) är placerad mellan utloppet (11) från absorptions- _ .1 '1313662-4 filtret (6) och det första inloppet (4), och att ett första huvudström- ningsmotstånd (21a) är anordnat mellan kalibreringskällans (8) första anslutning ('17) och förgreningspunkten (29), varjämte ett andra huvud- strömningsmotstånd (211)) med i huvudsak samma storlek som det första huvudströmningsmotståndet är anordnat mellan kalibreringskällazls (8) andra anslutning (48) och den första T-delen (58). ANFÖRDA PUBLIKATIONER: US 3 611 790 (73'61.1)