УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ РОСЫ

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к устройствам для определения точки росы паров летучих веществ в газовой фазе.
Известен конденсационный гигрометр, содержащий зеркальную подложку, температура которой непрерывно изменяется (И.Н.Москалев. Влагометрия природного газа: перспективы развития., "Газовая промышленность", №1, 2001, с.42-47). Изменение коэффициента отражения света от зеркала при выпадении на нем конденсата в известном устройстве определяется визуально или с помощью фотодетекторов. Температура точки росы фиксируется в начальный момент выпадения конденсата.
Известно также устройство для определения температуры точки росы, являющееся наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели и содержащее расположенную в корпусе конденсационную подложку, установленную на стенке устройства регулировки и измерения температуры, источник излучения и устройство регистрации отраженного от подложки излучения (см. патент RU 86746, кл. G01N 25/12, опубл. 10.09.2009).
Недостатками известных устройств являются недостаточная чувствительность при низких концентрациях определяемых компонентов и трудность идентификации конденсирующихся веществ.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в обеспечении возможности идентификации широкого спектра летучих веществ, содержащихся в газовой фазе, а также повышение чувствительности к концентрациям этих веществ. Поставленная задача решается, а технический результата достигается тем, что в устройстве для определения температуры точки росы, содержащем расположенную в корпусе конденсационную подложку, установленную на стенке устройства регулировки и измерения температуры, источник излучения и устройство регистрации отраженного от подложки излучения, источник излучения выполнен в виде рентгеновской трубки с монохроматором, а устройство регистрации отраженного излучения выполнено в виде сцинтилляционного детектора. Устройство регистрации отраженного излучения, а также устройство регулировки и измерения температуры подключены к аналитическому устройству, например, к персональному компьютеру. Корпус может быть снабжен патрубком, соединенным через редуктор с газопроводом.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство содержит рабочую камеру в виде корпуса 1, соединенную патрубком 2 с газопроводом 3 через редуктор 4. В корпусе 1 закреплена полированная конденсационная подложка 5, на которую падает поток рентгеновского излучения от источника излучения 6, выполненного в виде рентгеновской трубки 7, монохроматора 8 с установленным в нем кристаллом-монохроматором 9 и блока коллимационных щелей 10. Отраженное от подложки рентгеновское излучение регистрируется устройством регистрации отраженного излучения 11, выполненным в виде сцинтилляционного детектора. Подложка 5 установлена на стенке устройства регулировки и измерения температуры 12, соединенного с помощью блока питания и управления 13 с аналитическим устройством 14, например, с персональным компьютером. Устройство регистрации отраженного излучения 11 также соединено с аналитическим устройством 14.
Определение температуры точки росы летучих веществ проводится следующим образом: в рабочую камеру корпуса 1 через патрубок 2 из газопровода 3 подается газ под давлением, устанавливаемым редуктором 4. Подложка 5 охлаждается с помощью устройства регулировки и измерения температуры 12, управляемого посредством персонального компьютера 14 через блок питания и управления 13. Пучок рентгеновского излучения от трубки 7 направляется в блок монохроматора 8 и, отражаясь от кристалла-монохроматора 9, проходит через блок коллимационных щелей 10, после чего падает на образец 6 под скользящим углом. Устройство регистрации отраженного излучения 11 регистрирует отраженное излучение. Аналитическое устройство 14 преобразует сигнал детектора в дискретную информацию и проводит ее первичную обработку.
Введение в устройство рентгенорефлектометрической измерительной системы обеспечивает возможность его использования для определения температур точки росы нескольких веществ, которые конденсируются последовательно при понижении температуры. При малой концентрации летучего вещества в газовой фазе его конденсация приводит к образованию на поверхности подложки наноразмерной пленки. Это приводит к резкому изменению коэффициента отражения рентгеновского излучения, что обеспечивает высокую чувствительность метода. Поскольку изменение коэффициента отражения зависит от различия плотностей конденсата и материала подложки, то по величине измеряемого сигнала можно идентифицировать присутствующие в анализируемой газовой фазе вещества.
Применение предложенного устройства обеспечивает возможность идентификации устройством широкого спектра летучих веществ, содержащихся в газовой фазе, а также позволяет повысить чувствительность к концентрациям этих веществ.