Способ определения расхода газа и устройство для его осуществления
Патент 1696871
Авторы
Классы МПК
Способ определения расхода газа и устройство для его осуществления
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных технологических процессах, где требуется контроль расхода газа. Цель изобретения - повышение точности. В точке А потока вводят с помощью блока 1 ввода вещества и формирователя 5 диффундирующее вещество . Ниже по потоку в точке 8 установлен датчик2 измерения парциального давления, выполненный в виде твердоэлектролитной ячейки (ТЭЯ), выход которой через блок 3 регистрации и логический блок 4 соединен обратной связью с формирователем 5. Введенное блоком 1 в точке А количество газа размешивается и транспортируется газомносителем до точки В, где происходит повышение парциального давления до величины + АР, где РФ - фотоновое давление газа; А Р-превышение давления в диффундирующем веществе. Причем чем больше расход газа, тем в большем количестве газа размешивается постоянно поступающее диффундирующее вещество и тем самым меньше будет величина АР. При выходе парциального давления в точке В на новое стационарное значение (°ф + АР) логический блок 4 выдает новое значение стационарного давления для прекращения формирования калиброванного потока диффундирующего вещества в формирователь 5. По величине измеренного парциального давления судят о расходе газа. Для химически чистых потоков газа возможен альтернативный вариант способа, когда из потока выводится в точке А определенное количество газа, а в точке В измеряется понижение парциального давления . 2 с.п. ф-лы, 3 ил. О ю о ш XJ «д Фиг.1
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 F 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709694/10 (22) 26.06,89 (46) 07.12.91, Бюл, ¹ 45 (71) Институт геохимии и ан алитической химии им. В, И. Вернадского (72) Б.К,Зуев (53) 681.121(088.8) (56) Кремлевский П,Л. Расходомеры и счетчики количества. — Л.; Машиностроение.
1975, с, 597 — 613.
Катыс Г,П. Объемные расходомеры.—
M.— Л,: Энергия, 1965, с. 55, 56. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных технологических процессах, где требуется контроль расхода газа. Цель изобретения — повышение точности. В точке А потока вводят с помощью блока 1 ввода вещества и формирователя 5диффундирующее вещество. Ниже по потоку в точке 8 установлен датчик2 измерения парциальногодавления, выполнeííûé в виде твердозлектролитной ячейки (ТЭЯ), выход которой через блок 3 регистрации и логический блок 4 соединен
Я, 1696871 Al обратной связью с формирователем 5. Введенное блоком 1 в точке А количество газа размешивается и транспортируется газомносителем до точки В, где происходит повышение парциального давления до величины
Р + ЛР, где Рф — фотонбвое давление газа;
Л Р вЂ” превышение давления в диффундирующем веществе. Причем чем больше расход газа, тем в большем количестве газа размешивается постоянно поступающее диффундирующее вещество и тем самым меньше будет величина ЛР. При выходе парциального давления в точке В на новое стационарное значение ("-y + ЛР} логический блок 4 выдает новое значение стационарного давления для прекращения формирования калиброванного потока диффундирующего вещества в формирователь 5. По величине измеренного парциального давления судят о расходе газа. Для химически чистых потоков газа возможен альтернативный вариант способа, когда из потока выводится в точке
А определенное количество газа, а в точке B измеряется понижение парциального давления. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.
1696871 с помощью ТЗЯ, Измерения парциальнога давления кислорода также осуществляют с помощью ТЗЯ по формуле Нернста
RT Ро
4Р . Ро2 (2) где Р, — парциальное давление кислорода в атмосфере, Ро = 0,21 атм; Ро2- парциальное давление кислорода в инертном газе:, R— газовая постоянная; Т вЂ”; Е—
RT число Фарадея. Обозначим 4 = К, для наших температур К = 2,15х10 В, Обозначим
Ро через Еф = Kin — (3) величину фоновой ЭДС
Рф на ячейке, работающей в потенциометрическом режиме. При постоянном расходе измерения Еф равна 0,1703 В.
Используя формулу(3), определяют знаЕ чение Рф = Рое ", (4) которое для измерен20 ной величины Еф = 0,1703 В составляет
Рф = 7,6х 10 атм.
Вводят поток кислорода с помощью
ТЭЯ, причем количество вводимого кислорода определяют по формуле
Q.=810 г/с, где I — ток, А.
Для =4,1 10 0=3,3 10 г/с.
Обозначают Едоз = К!и—
Ро (5) 30
Рф
Величину ЭДС получают после введениядозированного потока кислорода с помощью
ТЭЯ, где пРф =. Рдоз-величина нормального давления кислорода после введения дазированного потока кислорода.
Для Q = 3,3 10 г!с Едоз = 0,1052.
Обозначают ЬЕ = Едоз Еф. Из формул (3) и (5) получают ье
ЛЕ 1
„« = ln П или -i " . (6) 40
Таким образам, с помощью величин . Еф =-0,1703 8 и Ups=0,1052 В, находят и =
=-20,6. Зная величину и, можно найти
hP = пРф — Рф = Рф(п — 1), (7)
В данном случае Р = 1,5 10 атм, Подставля1 (4) и (6) в фамулу (1), находят расход газа в случае использования ТЭЯ по формуле (7)
Nf — х 10 м /с (8) 50
Ро е " " (e — 1 ) где значения напряжения подставляются в вольтах, а значения тока в амперах. Для данного примера W = 0,58 см /с. з
Возможен также альтернативный вариант реализации способа, при котором в поток не вводят диффундирующее вещество, а наоборот выводят из него рабочее вещество с последующим измерением парциального давления ниже по потоку.
Применение альтернативного способа перспективно в химически чистых потоках газа, загрязнение которых посторонним диффундипующим недопустимо.
Формула изобретения
1, Способ определения расхода газа, заключающийся в локальном введении в поток диффундирующега вещества и измерении параметра диффундирующего вещества в точке, расположенной ниже по потоку, по которому судят о расходе газа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, проводят непрерывное измерение парциальнага давления диффундирующего вещества, и ричем введение вещества прекращают при достижении парциальным давлением своего максимального значения л вновь начинают при достижении парциальным давлением минимального значения, 2. Устройство для определения расхода газа. содержащее блок ввода диффундирующего вещества с формирователем калибровочного патока, датчик измерения параметра диффундирующега вещества, расположенный ниже па потоку, и блок регистрации, причем выход датчика соединен с входом блока. реглстрации, а первый выход формирователя — с входом блока ввода диффундирующего вещества, отл и ч а ю щ ее ся тем, чта оно дополнительно содержит логический блок и блок обработки и выдачи информации, паичем вход логического блока соединен с выходом блока регистрации, первый выход логического блока подключен к управляющему входу формирователя калибровочного потока, а второй — к первому входу блока обработки и выдачи информации, второй вход которого соединен с выходам формирователя, при этом датчик иэ,оперения параметра диффундирующего вещества выполнен в виде твердоэлектролитной ячейки, 169 б871
Сос-:àBèòåëü N3, Власов
Техрод Ц.моргентал Корректор М.Демчик
Редактор А, Мотыль
Производственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул.Гагаоина, < Ci1
Заказ 4296 1 и раж Под -. и оное
ВЧИИПИ Государственного ковриге.:а га изобретеньюм и открытиям при ГКт!Т СССР
1"„ 935. Москва, Ж-ЗЬ, Рауиска" наб., 4/5