191625. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gázok illékony és aeroszol vegyület tartalmának automatikus mérésére
3 191 625 4 ahol J a kijelzőn mutatott eredmény, ke az időmű állandója. V C Ha a feltételeket —Ç—T- = 1 egyenlőségnek megfelelően ke választjuk, akkor (l)-ből és (ll)-ből C = J 111) tehát a gáz mérendő komponensének koncentrációja a kijelzéssel egyenlő. A találmány szerinti berendezéssel a fenti egyenletekkel definiált módon mindhárom eljárás megvalósítható. A berendezést vázlatosan ábrával ismertetjük, melyen látható egy 29 gázbevezető cső, mely rácsatlakozik egy 11 fűthető mintavevő csőre, ez össze van kötve egy 12 fűthető porleválasztóval, ezután a gázvezeték betorkollik egy 13 elnyelető cellába, ebből a gázvezeték egy 19 vízleválasztó egységen át egy 20 gázszivattyúra, majd egy 21 gáztérfogatárammérőre csatlakozik, amelynek kimenő részén van egy 30 gázelvezető cső. A 13 elnyelető cellára csatlakozik egy 14 töltő-ürítő szerelvényen át egy 15 oldattároló töltő tartály és egy 17 oldattároló ürítő tartály. Ugyancsak a 13 elnyelető cellára csatlakozik egy túlfolyó vezeték, melyen egy 16 túlfolyó-elzáró szerelvény van. A 13 elnyelető cellába merül egy 18 kombinált, mikro ionszelektív elektród, mely össze van kötve egy 24 illesztő egységgel, ez rá van kötve egy 26 komparátorra, ami rácsatlakozik egy 27 szivattyúvezérlő egységre, ez pedig egy 20 gázszivattyúra. A 21 gáztérfogatárammérő rá van csatlakoztatva egy 22 időmérőre. Egy 23 digitális kijelzőre csatlakozik a 24 illesztő egység, a 26 komparátor, a 21 gáztérfogatárammérő és a 22 időmű. A 26 komparátorra csatlakozik egy 25 relé a készülékkel párhuzamosan működtetett különböző berendezések — mintavevő fűtés, riasztó szerkezet stb.— ki- és bekapcsolására. A berendezés villamos elemei egy áramellátást biztosító 28 tápegységre vannak kötve. A mérés folyamán a 18 kombinált, mikro ionszelektív elektród jele és a 26 komparátor jele közötti különbség csökken, majd a két jel azonossá válik, ugyanakkor a 22 időmű a 21 gáztérfogatáram jelével befolyásolt reciprok idővel arányos kijelzést ad a 23 digitális kijelzőre, amely megfelelően választott feltételek mellett azonos a mérendő komponens koncentrációjával, és átkapcsolja a 25 relét, ami bármilyen külső áramkör (riasztó, ellenőrző, pótszivattyú stb.) kapcsolására alkalmas. A mérési eljárás során olyan elnyelető oldatot kell használni, mely — kvantitatív abszorbeálja a mérendő komponenst, de az az oldatban az ionszelektív elektród számára érzékelhető ionos formában van jelen, vagy — kvantitatív abszorbeálja és kémiai reakcióban átalakítja a mérendő komponenst ionszelektív elektróddal mérhető ionokká, vagy — kvantitatív abszorbeálja és kémiai reakcióban átalakítja a mérendő komponenst rosszul dísszociáló vegyületté, komplexszé vagy rosszul oldódó csapadékká, miközben a folyadék koncentráció változása, vagy a gázkomponens ionjai mérhetőek. A 13 elnyeletőcellában használt 18 kombinált, mikro szelektív elektród ionszelektív elektródból és referencia elektródból áll, a cella méreteit, mechanikai és elektromos csatlakozását úgy alakítjuk ki, hogy cseréje egyszerű legyen. Az elektródokat, melyek az egy testbe foglalt cellát alkotják, a potenciometriás gyakorlatnak és a fentiekben a., b. és c. pontban definiált feltételeknek megfelelően kell kiválasztani. A találmány szerinti mérési eljárást példaképpeni, az ábrán bemutatott egységekből álló berendezéssel lehet megvalósítani. A berendezés működése a következő: A mérés előtt a 13 elnyeletőcellába ismert koncentrációjú, a mérendő komponens és annak várható koncentrációja szerint, valamint az a., b. és c. pontban leírt elvek alkalmazásával kiválasztott referencia oldatot töltünk és a megfelelő 18 kombinált, mikro ionszelektív elektród elektromotoros erejével azonos feszültséget állítunk be. A mérés során a gázt a 29 gázbevezető csőből all fűthető mintavevő csövön és a 12 fűthető porleválasztón keresztül a 13 elnyeletőcellán át a 20 gázszivattyú szívja át, közben a térfogatáramot a 21 gáztérfogatárammérő érzékeli, és a cellafeszültséget a 24 illesztő egységen keresztül a 26 komparátor összehasonlítja az előzetesen beállított feszültséggel. A mérés végén az (I), (II) és (III) egyenleteknek megfelelően a 23 digitális kijelzőn leolvasható a gáz mért komponens-koncentrációja. A berendezés működéséhez a 15, 17 oldattároló tartályok, a 19 vízleválasztó egység és a 28 tápegység biztosítják a feltételeket. A mérési folyamat végén a 25 relé átkapcsol, lehetővé téve külső áramkör bekapcsolását. Példák: Az a. pontban leírt közvetlen mérési elv alkalmazható pl. sósav emisszió meghatározására. A méréshez kloridionszelektív elektród higany/higanyszulfát másodfajú elektród kombinált cellát lehet használni, az elnyeletőoldat híg NaOH, a referenciaoldat ismert koncentrációjú NaCl. A méréstartomány ilyen feltételek mellett 10—1000 mg HCl/m3, a mérési hiba kisebb mint 10%. A b. pontban leírt mérési elv alkalmazható pl. S02 mérésére. A méréshez jodidion szelektív elektród-referenciaelektród kombinált cella használható, az elnyelető oldat J2 és keményítő tartalmú oldat. A méréstartomány 1-100 mg S02/m3, a mérési hiba kisebb mint 10%. A c. pont pontban leírt mérési elv alkalmazható pl. sósav emisszió mérésére, ha elnyeletőoldatként Írig AgNOj oldatot használunk. A többi feltétel azonos az első példában alkalmazottakkal. Az eljárás és berendezés ilymódon univerzálisan alkalmazható, és egyszerű analóg elektronikus átalakítással közvetlenül szolgáltatja a keresett koncentrációt. Ezáltal egy berendezés — különböző érzékelő elektródokkal ~ sokféle feladat megoldására képes, és a közvetlen koncentráció-kijelzés csökkenti a szubjektív hibák lehetőségét. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás gázok illékony vagy aeroszol formában levő komponenseinek ionszelektív érzékelőkkel végzett automatikus differenciálpotenciometriás mérésére, azzal jellemezve, hogy a mérendő gázt elnyeletőfolyadékot tartalmazó elnyeletőcella rendszerbe vezetjük, közben mérjük a gáz térfogatáramát és az áramlási időt, valamint az elnyeletőcellában levő speciális kombinált, mikro ionszelektív elektród elektromotoros erejét; amikor a mérés során az elektromotoros erő a mérendő komponens vagy 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
