G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 11/04 (2006.01) A61M 16/00 (2006.01) G01F 1/32 (2006.01) G01N 37/00 (2006.01) G06F 17/40 (2006.01) A61M 16/08 (2006.01) A61M 16/10 (2006.01)
Patent
CA 2299531
A method and apparatus for real time gas analysis involving determining individual concentrations of fluid constituents in a mixture of known constituents by measuring properties of such mixture via sensor array and solving a set of equations relating the individual gas concentrations to the measured properties of the mixture, for the unknown individual gas concentrations or identities. The individual concentrations of four gases in a mixture are determined by: passing the mixture through a flowmeter (65), capillary (71), orifice (72) or sonic oscillator (76); transducing temperature (69), pressure (73, 74) and acoustic frequency measurements taken from the sensors; determining density (72), viscosity (71) and specific heat (76) of the mixture; forming three equations which respectively relate these three properties to individual gas concentrations; then solving the three equations under a condition requiring the sum of the concentrations to equal unity for the four unknown individual gas concentrations. A single oscillator can serve as both a sensor (flowmeter, acoustic velocimeter) and orifice.
Procédé et appareil d'analyse de gaz en temps réel, impliquant la détermination des concentrations séparées des constituants du fluide dans un mélange de constituants connus, par la mesure des propriétés du mélange et la résolution d'un ensemble d'équations, les concentrations de gaz séparées étant rapportées aux propriétés mesurées du mélange, pour les concentrations séparées de gaz inconnus. On détermine les concentrations séparées de quatre gaz d'un mélange en faisant passer le mélange dans un débitmètre, un capillaire, un orifice et un oscillateur sonique; en transduisant les mesures de température, de pression et de fréquence acoustique des capteurs; en déterminant la densité, la viscosité et la chaleur spécifique du mélange; en formant trois équations rapportant respectivement ces trois propriétés aux concentrations séparées de gaz inconnus; et en résolvant les trois équations et l'équation constitutive, la somme des concentrations étant égale à un, pour les quatre concentrations séparées de gaz inconnus. Un seul oscillateur peut servir de capteur (débitmètre, dispositif de mesure de vitesse sonique) et d'orifice. Les capteurs fluidiques peuvent être constitués d'un module monopuce jetable à capteurs. En ne modifiant que le logiciel de traitement, on peut utiliser les même capteurs ou un sous-ensemble de capteurs pour vérifier ou déterminer l'identité d'un gaz inconnu envoyé sous une forme pure ou dans un mélange d'autres gaz dont les identités sont connues. En mesurant les propriétés N-1 du mélange gazeux dans son intégralité, les capacités du système de capteurs existant pour la mesure des concentrations gazeuses M peuvent être augmentées de sorte que ledit système puisse mesurer les concentrations gazeuses supplémentaires N, à condition que les identités des gaz du mélange soient connues. De même, en ne modifiant que le logiciel de traitement, on peut utiliser le même capteur pour analyser un ensemble de mélanges gazeux quel qu'il soit.
Macrae & Co.
Metasensors Inc
LandOfFree
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