ГЕНЕРАТОР ГАЗОПАРОВЫХ СМЕСЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для создания газо-паровых смесей с заданной концентрацией пара контролируемого вещества смеси. В частности, устройство предназначено для создания воздушно-аммиачной смеси с заданной концентрацией аммиака.
Известны устройства для генерирования газо-паровых смесей, предназначенные для поверки газоанализаторов, которые содержат емкость с источником паров контролируемого вещества, смеситель, установленный над емкостью с источником паров, патрубок для подвода газа, соединенный со смесителем, и патрубок для вывода газо-паровой смеси (см. Другов Ю.С., Родин А.А., Газохроматографический анализ газов», Санкт-Петербург, 2001, с.26).
В качестве источника паров контролируемого вещества обычно используют легколетучее вещество в виде жидкости, частично заполняющей емкость. Недостатком известных устройств данного типа является то, что они не обеспечивают постоянство концентрации паров контролируемого вещества в генерируемом потоке газо-паровой смеси в течение длительного промежутка времени (например, более часа). Это обусловлено тем, что в процессе работы устройства происходит снижение уровня жидкого вещества в емкости. Как следствие увеличивается расстояние между поверхностью жидкости и зоной смешения газа с паром, уменьшается диффузионный поток пара в смеситель и снижается концентрация пара в поток газа на выходе из смесителя. Кроме того, транспортирование емкости с жидкостью невозможно. Чтобы обеспечить постоянство площади поверхности жидкости, с которой происходит испарение контролируемого вещества, устройство должно устанавливаться на горизонтальной поверхности, что затрудняет применение устройства для проверки газоанализаторов на месте установки без демонтажа.
Задача полезной модели состояла в том, чтобы разработать такое устройство для генерирования газо-паровой смеси, в котором в процессе работы расстояние между источником пара и зоной смешения газа с паром оставалось постоянным в течение
длительного времени. Задачей полезной модели также является разработка устройства для генерирования газо-паровой смеси, которое можно было бы транспортировать с емкостью, заполненной источником пара, и концентрация пара в газо-паровой смеси не зависела бы от угла наклона.
Указанная задача решается тем, что предложен генератор газо-паровых смесей, содержащий емкость с источником паров контролируемого вещества, смеситель установленный над емкостью с источником паров, патрубок для подвода газа, соединенный со смесителем, и патрубок для вывода газо-паровой смеси из смесителя, в котором согласно полезной модели источник паров контролируемого вещества выполнен в виде полимерного гидрогеля, содержащего водный раствор контролируемого вещества.
В частном варианте выполнения генератора в качестве полимерного гидрогеля может быть использован сшитый полиакриламид. При этом в качестве водного раствора контролируемого вещества может быть использован водный раствор аммиака заданной концентрации.
В предпочтительном варианте выполнения генератора на поверхности гидрогеля в емкости с источником паров размещена пластина с отверстиями, выполненная из инертного материала.
Технический результат полезной модели состоит в том, что в процессе работы генератора в течение длительного промежутка времени (более часа) расстояние между поверхностью гидрогеля и зоной смешения газа с паром не меняется. Это обеспечивает постоянство концентрации контролируемого вещества, генерируемого генератором. Генератор можно транспортировать с емкостью, заполненной источником пара, и концентрация пара в газо-паровой смеси не завит от угла наклона.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен генератор газо-паровой смеси в разрезе.
Генератор содержит емкость 1 с источником 2 паров контролируемого вещества, смеситель 3, установленный над емкостью 1 с источником 2 паров, патрубок 4 для подвода газа, например, воздуха, и патрубок 5 для вывода газо-паровой смеси из смесителя 3. В качестве источника 2 паров контролируемого вещества использован полимерный гидрогель, содержащий водный раствор контролируемого вещества, например, аммиака с заданной концентрацией. Под полимерным гидрогелем полимерные трехмерные сшитые системы на основе полимеров. В качестве гидрогелей могут быть использованы сшитый полиакриламид или гидрогели на
основе 2-гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА). Исходные сшитые полимерные гелеобразующие вещества имеют вид сухого порошка или гранул. При добавлении в него водного раствора контролируемого вещества, например, аммиака, происходит набухание гранул с образованием гидрогеля, частично заполняющего внутренний объем емкости 1. На поверхности образовавшегося гидрогеля помещают пластину 6 с отверстиями 7, выполненную из инертного материала. Пластина 6 может быть выполнена из полимерного материала или нержавеющей стали. Она служит для предотвращения передвижения гидрогеля в емкости 1 при ее переворачивании. В газовом канале 8 для подвода газа в патрубок 4 смесителя 1 могут быть последовательно установлены фильтр-поглотитель 9 и побудитель 10 расхода.
Описанный генератор работает следующим образом. В емкость 1 засыпают заданное количество гранул сухого гелеобразующего вещества и добавляют отмеренное количество водного раствора контролируемого вещества, например, аммиака, заданной концентрации. При этом происходит набухание гранул с образованием гидрогеля, который частично заполняет внутренний объем емкости 1. На поверхности гидрогеля 2, служащего источником паров контролируемого вещества, помещают пластину 6 с отверстиями 7. Патрубок 4 смесителя 3, устанавливаемого над емкостью 1, соединяют с газовой линией подвода газа, например, воздуха. Если в качестве газа, разбавляющего пары контролируемого вещества в смесителе 3, используют атмосферный воздух, то в газовой линии 8 устанавливают фильтр-поглотитель 9 для улавливания паров воды и частиц пыли и побудитель 10 расхода, осуществляющий прокачку воздуха через смеситель 3. Патрубок 5 для вывода газо-паровой смеси из смесителя 3 соединяют со входом проверяемого газоанализатора (на фиг. не показан).
В процессе работы генератора расстояние между поверхностью гидрогеля в емкости 1 и зоной смешения газа с парами контролируемого вещества в смесителе 3 остается постоянным в течение длительного периода времени. Это обеспечивает постоянство концентрации паров контролируемого вещества, например, аммиака в потоке газа, подаваемого в проверяемый газоанализатор. Генератор можно транспортировать без удаления гидрогеля из емкости источника пара контролируемого вещества. Генератор обеспечивает постоянство концентрации пара в газо-паровой смеси независимо от угла наклона, что позволяет использовать его для проверки стационарных газоанализаторов без демонтажа.