Подогревный электролитический датчик влажности газов

Подогревный электролитический датчик влажности газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО Р ТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социанистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (22) Заявлено 160278 (21) 2579857/18 25 (51)М. Кл. с присоединением заявки Hо

G 01 N 25/6.4//

G 01 N 27/26

Государственный комитет

С СС Р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1506.80. Бюллетень No 22

Дата опубликования описания 150630 (53) ИВ 543,275 .1 (08 8.8) Ю.Д.Лукомский, В.A.Ìèõàéëåö, С.A.Ñîëîâüåâà

-и Л.Ф.Вашунь (72) Авторы изобретения.(71) Заявитель

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (54) ПОДОГРЕВНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ

ДАТЧИК ВЛИКНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, точнее к средствам измерения влажности, и может быть использовано при конструировании подогревных электролитичес- 5 ких первичных преобразователей влажности газов.

Известен подогретый электролитический датчик влажности газов, в основу работы которого положено изме-10 рение равновесной температуры влагочувствительного слоя и определение по ней влажности с помощью соответствующей градуировочной характеристики, В датчике на каркас с установ- 1.5 ленным внутри термочувствительным элементом одет тканевый чулочек, поверх которого параллельно один другому навиты два проволочных электрода. При очередной подготовке преоб-20 раэователя к эксплуатации тканевый чулочек пропитываюг раствором гигроскопической соли (электролитом) а электроды через токоограничивающий резистор подключают в цепь источника 25 переменного напряжения.При протекании тока в цепи электродов раствор электролита нагревается и испаряет избыток растворителя. Происходит сушка тканевого чулочка и формирование в нем 30 влагочувствительного слоя, сопровождающееся повышением межэлектродного сопротивления. После завершения переходного процесса во влагочувствительном слое устанавливается равновесие между процессами испарения и поглощения влаги. A температура, при которой наступает гигротермическое равновесие, называется равновесной. Она является мерой упругости водяного пара в окружающем газе и измеряется с помощью термочувствительного элемента, установленного в контакте с влагочувствительным слоем, который представляет собой смесь кристаллов и насыщенного раствора гигроскопической соли, внедренную в ткань чулочка (1).

Недостатком такого датчика влажности газов является относительно небольшой ресурс (продолжительность эксплуатации без регенерации влагочувствительного слоя) иэ-эа интенсивного электролиза раствора гигроскопической соли во влагочувствитель-. ном слое.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является подогревной электролитический датчик влажности газов, включающий тер741127 мочувствительный элемент, влагочувствигельный слой и расположенные внутри влагочувствительного слоя электроды. Технический ресурс данного датчика существенно выше технического ресурса известных конструк .ций с навитыми на влагочувствительный слой проволочными электродами эа счет уменьшения плотности тока на границе электрод-раствор вследствие превращения всей наружной поверхности электродов в токораспредЮ ительную поверхность при расположении электродов внутри влагочувствительного слоя (2).

Однако этот датчик не обладает достаточной длительностью работы без замены.

Цель изобретения — увеличение ресурса подогревного электролитического датчика влажности газов.

Поставленная цель достигается тем, что электроды датчика выполнены из находящихся между собой в электрическом контакте токопроводящих волокон °

Выполнение каждого электрода из отдельных волокон приводит к сущест- венному увеличению активной поверхности электродов, При такой конструк. ции датчика поверхности соприкосновения каждого электрода с раствором расположены по всему объему электрода. Это обеспечивает значительное увеличение тожораспределительной поверхности электродов и соответствующее увеличение емкостей между каждым электродом и раствором,что приводит к увеличению ресурса преобразователя.

Кроме того, обеспечивает аккумуляцию дополнительного количества гигроскопи чеекой соли и электродах, что приводит к увеличению общего запаса и гигроскопической соли в преобразова теле и соответствующему увеличению ресурса преобразователя., Контактирование. между собой отдельных волокон предотвращает уменьшение технического ресурса преобразователя при обрывах отдельных волокон в процессе эксплуатации из-за уменьшения их сечений и прочности.

Если вследствие продолжительной эксплуатации при наличии внешних механических воздействий на электроды, токопровсдящие волокна после множества обрывок превратятся в токоп оводящий порошок (этот бредель ный случай возможен лишь.теоретически), то при обеспечении контактирования между собой отдельных частиц . порошка в каждом электроде преобразователь влажности сохраняет работоспособность. При этом принципиальных изменений в характере работы преобразователя не произойдет, поскольку порошок от волокон отличается лишь продольным размером.

На чертеже изображен вариант конструкции предлагаемого подогревного электролитического датчика влажности газов.

На каркас 1, внутри которого установлен термочувствительный элемент

2, вплотную один к другому размещены два стеклочулочка 3, внутри которых установлены соответственно два электрода 4. Каждый электрод 4 состоит из отдельных токопроводящих частиц в виде волокон (например, из химически инертного металла или углерода). Для обеспечения электри ческого .контакта волокна переплете1 ны между собой по длине и образуют жгут, который является электродом 4, а стеклочулочек 3 окружает жгут с натягом по периметру электрода 4, улучшая тем самым контакт между отдель.ными волокнами по длине.

20 Подготовка датчика: к измерениям проводится следующим образом.

Датчик погружают во вспомогательную емкость, например пробирку с раствором гигроскопической соли.Через промежуток времеви,достаточный для пропитки раствором стеклочулочков и волокнистых электродов, извлекают преобразователь из пробирки и подключают токовыводы электродов через токоограничивающее сопротивление к клеммам источника переменного напряжения. При протекании тока в цепи электродов датчик нагревателя и испаряется избыток растворителя, а сопровтиление его межэлектродной цени возрастает ° Происходит сушка стеклочулочков и волокнистых электродов, что приводит к превращению их в единый влагочувствительный слой с разветвленной по всему объему волокнистых электродов 4 по40 верхностью контакта между волокнами и насыщенным раствором гигроскопической соли. После завершения процесса сушки преобразователь готов к работе в режиме измерений.

4 Измерение влажности окружающего газа выполняют посредством измерения с помощью термочувствительного эле" мента 2 равновесной температуры влагочувствительного слоя и определения по ней влажности газа с помощью предписанной датчику градуировочной характеристики.

Выполнение электродов в виде отдельных токопроводящих контактирующих между собой волокон обеспечивает увеличение ресурса преобразователей за счет увеличения токораспределительной поверхности электродов накопления дополнительного запаса гигроскопической соли в волокнистых

40 электродах <в промежутках между элементарными волокнами) и обеспечения надежности контактирования между собой волокон, как элементов электродов, что приводит к уменьшению затрат на обслуживание датчиков в

741127

Формула изобретения

Составитель Л.Дикая

Техред А.Щепанская Корректор И.Демчик

Редактор О. Колесникова.

Заказ 3322/4 Тираж 1019 Подпи си ое

ЦНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 процессе эксплуатации и расширяет область их применения, в частности за счет использования датчиков в труднодоступных местах и на объектах, работающих продолжительное время без доступа обслуживающего персонала.

Подогревный электролитический датчик влажности газов, включающий 0 термочувствительный элемент, влагочувствительный слой и электроды, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса датчика, электроды выполнены из находящихся между собой в электрическом контакте токопроводящих волокон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9444097, кл. 6 01 N 25/26, 1974

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 92494056/25,кл.G 01 N 25/64>

03.06 .77 (прототип) .