Простой детектор на бром, НВr и вообще

[amik]

Коллеги, ко мне обратился знакомый физик с просьбой помочь в решении технической проблемы.
Они занимаются выращиванием монокристаллов различных бромидов в герметичных кварцевых ампулах по методу Бриджмена в вертикальном варианте. В процессе роста ампула с веществом опускается в течение нескольких суток через двухзонную трубчатую печь, в результате чего формируется требуемый монокристалл. Внутренний диаметр печи 50мм, максимальная температура ~850^oC.
Иногда из-за внутренних дефектов ампула разрушается и внутренняя атмосфера печи(воздух) вступает в контакт с бромидным содержимым. Что при этом попадает в воздух, HBr вероятно , не суть важно, но этот момент желательно зафиксировать и остановить процесс.
Как простой вариант рассматривался какой-либо газоанализатор, позволяющий уловить изменения в составе атмосферы возле крышки печи. Обычный пожарный датчик не отрабатывает, индикаторная бумажка требует постоянного визуального контроля и смачивания.
Предложил вариант с постоянным отбором воздуха из зоны крышки и барботажем через раствор кислотно-основного индикатора. Опять же вопрос с аппаратным детектированием потенциального изменения цвета и ложными срабатываниями

Найдутся еще идеи или, что лучше, готовые недорогие решения? Отечественная наука скажет спасибо

[Iskander]

Я бы пропускал газ через дистиллят с двумя проводочками.
При появлении кислоты резко растёт проводимость (читай, замыкается цепь) срабатывает реле и печь отключается.

Есть ли готовые устройства - не знаю, но схема вроде нехитрая.

[Myrsten]

Наверняка бы подошли многие твердотельные датчики на основе SnO2
http://lib.chipdip.ru/052/DOC000052164.pdf
от кислых паров проводимость слоя должна была бы сильно меняться.
Но долго в кислых парах девайс не проживет, а они дорогие.

Да, наверное подойдет кондуктометрия, как предлагает Iskander. Можно упростить до мембраны (фильтровашки ? какой-нибудь плотной губки ?), смоченной водно-глицериновым раствором, чтобы не пересыхала. Разместить его так, чтобы он сильно не нагревался, или обдувать остуженным воздухом из рабочей зоны.

[Cherep]

а по ИК никак?

[stallker]

Датчик на вес ампулы.

[Iskander]

Да, в довесок.

Если всё-таки летит бром, то в воду нужно добавить немного фенола, чтобы сгенерировать бромоводород.

[amik]

а по ИК никак?

Может и можно, но как? Нужна же обратная связь.
Вариант с электропроводностью может сработать, дополнительно релюшку в схему воткнут

Датчик на вес ампулы

идея хорошая, но как включить это в программируемый шаговый механизм опускания ампулы

[S324]

а ампула лопает тихо или громко?
зы. пожарный датчик сработает если рядом с ним поставить стаканчик с аммиачком

[Vittorio]

Вариант с электропроводностью может сработать, дополнительно релюшку в схему воткнут

это прокатит с аш-бромом, но не с бромом, если и он полетит.
мне ажется, здесь спектральные варианты должны рулить.
типа такого
не обязательно именно ИК, м.б. ИК/виз/УФ...
однако,оптические датчики дороже и капризнее, чем, скажем, термокаталитические, потому такой прибор должен стоить в разы дороже дежурной пожарной пищалки..

[Myrsten]

дополнительно релюшку в схему воткнут

На всякий случай добавлю, что запитать обмотку какого бы то ни было реле через чувствительный элемент не получится, надо ловить токи через ячейку порядка микроампер.
Так что нужен компаратор и транзистор, а уже потом реле.
И еще существенный момент : после однократного срабатывания система должна выключиться полностью, и не включаться сама после рассеивания дыма. Это можно организовать при помощи дополнительных контактов реле (одна пара коммутирует нагрузку, а другая саму катушку реле - что дает устройству память в 1 бит ). Ну или триггер поставить, если нет реле с 2-мя парами контактов.
В общем, это, так или иначе, относится к датчикам любого типа. Настоящих физиков все это не должно напрягать

[stallker]

этот момент желательно зафиксировать и остановить процесс.

Чем останавливается процесс?
Если шаговый механизм опускания ампулы, то опускать на пружине с герконом в управление.
Если в трубчатой печи, убрать дно, остатки ампулы провалятся в контейнер.

[amik]

Ампула может не развалиться, а просто треснуть и тогда резкого изменения массы не произойдет
Как я понял, коллег-физиков интересует не столько потеря продукта, как потерянное время при продолжении аварийного процесса. Печь, как и ампула, кварцевая и легко отмывается.
Пожелания им передам, надеюсь сами заглянут в тему

[avor]

Я думаю простой датчик электроемкости вполне спасет физиков.

[Sovetnik]

Как простой вариант рассматривался какой-либо газоанализатор, позволяющий уловить изменения в составе атмосферы возле крышки печи.

Если ампулу заранее наполнить водородом или гелием, то их утечку можно обнаружить датчиками газоанализатора, такими, например, как катарометр в хроматографе.

[alexei 77]

большое спасибо всем, кто откликнулся по поводу HBr.