Подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов

Подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ г

«

«Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2641934/18-25 (51) М с присоединением заявки Мо

G N 27/46//

G 01 N 25/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230980. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 230980 (53) УДК 533 ° 275 (083.8) (72) Авторы изобретения

И.Д. Лукомский и B.À. Михайлец

$ г

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КП6@4 », :;, ...,:,;,».(71) Заявитель (54) ПОДОГРЕВНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ ПЕРВИЧНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Предлагаемое техническое решение относится к области технической физики, к средствам измерения влажности и может быть использовано при конструировании и эксплуатации подогревных электролитических первичных преобразователей влажности газов.

Известен подогревный электрический первичный преобразователь влажности газов, включающий термочувствительный элемент, находящийся н контакте с влагочувствительным слоем, и размещенный вокруг него н анализируемом газе резистивный нагревательный элемент 1) . Увеличение ресурса преоб- 15 разователя достигается благодаря уменьшению тока в цепи электродов за счет введения в преобразователь резистивного нагревательного элемента, частично компенсирующего потерю 20 тепла с влагочувствительного слоя.

Недостатком этого преобразователя является относительно невысокое быстродействие вследствие слабой тепловой связи между резистинным нагре- 25 вательным элементом и влагочувстнительным слоем, осуществляемой через промежуточный слой анализируемого газа.Этот недостаток проявляется также при устранении промежуточного слоя 30 газа путем нанесения резистивного ! нагревательного элемента непосредственно на поверхность влагочувстнительного слоя в связи с сокращением площади нлагообмена между влагочувствительным слоем и окружающим газом при таком конструктивном исполнении преобразователя.

Наиболее -близким по технической сущности к изобретению является подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов,нключающий термочувстнительный и резистивный нагревательный элементы, находящиеся в тепловом контакте с влагочувствительным слоем 2 . В этом преобразователе резистинный нагревательный элемент размещен между термочувстнительным элементом и влагочунствительным слоем и отделен от последнего электроизоляционной пленкой, через которую с влагочувстнительньв1 слоем соприкасается полонина общей поверхности (нерхняя часть) резистивного нагревательного элемента.

Недостатком этого преобразователя является увеличение перегрева термочунствительного элемента и соответствующее возрастание погрешности преобразования по мере увеличения

765722 тепловыделения в резистивном нагревательном элементе из-за смещения источника тепловыделения от наружной поверхности влагочувствительного слоя по направлению к термочувствительному элементу при питании резистивного нагревательного элемента током. Кроме того, быстродействие такого преобразователя в ряде случаен ограничивает создание малоинерционных сиСтем контроля и управления влажности газа.

Целью настоящего изобретения является повышение точности и быстродействия подогревного электролитического первичного преобразователя влаж. ности газов.

Поставленная цель достигается тем, что в подогревном электролитическом первичном преобразователе влажности газов, включающем термочувствительный и резистивный нагревательный элементы, находящиеся в тепловом контакте с влагочунстнительным слоем, резистивный нагревательный элемент размещен внутри нлагочувствительного слоя.

Размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочувствительного слоя приводит к повышению точности преобразователя вследствие приближения резистинного нагревательного элемента к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом без уменьшения площади этой поверхности.

Кроме того, размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочувствительного слоя приво-. дит и к повышению быстродействия преобразователя вследствие увеличения (практически вдвое) поверхности соприкосновения между резистивным нагревательным элементом и нлагочувствительным слоем, а также вследствие приближения резистивного нагревательного элемента к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом без уменьшения площади этой IIDBtpxHocTp.

На чертеже изображена конструкция псдогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов в конкретном варианте исполнения.

На каркас 1, внутри которого установлен термочувствительный элемент

2, навиты окруженные стеклочулочками

3 два электрода 4 и установленный между ними резистинный нагревательный элемент 5, покрытый электроизоляционной пленкой б и также окруженный стеклочулочком 3. При этом элементы конструкции могут быть изготовлены:. каркас 1 — из керамики или термически устойчивого стекла, электроды 4 и резистинный нагревательный элемент

5 — из углеродных нитей, электроизоляционная гленка 6 — из фторлона или фторпласта. В качестве термочувствительного элемента 2 используют преимущественно термометр сопротивления или термопару.

Подготовку преобразователя к эксплуатации выполняют следующим образом. Преобразователь погружают во вспомогательную емкость, например пробирку с раствором гигроскопической соли. Через промежуток времени, достаточный для пропитки раствором стеклочулочков 3, извлекают преобразователь из пробирки и, соединив между собой последовательно электроды

4 и резистивный нагревательный элемент 5, подключают их к клеммам ис15 точника переменного напряжения. При протекании тока в цепи электродов

4 и резистивного элемента 5 они нагреваются; в результате чего испаряется избыток растворителя, а сопро2О тивление межэлектродной цепи преобразователя возрастает. Прсчсходит сушка стеклочулочков 3, что приводит к превращению их в единый влагсчувствительный слой, состоящий из ннедренных в стеклоткань кристаллов и насыщенного раствора гигроскопической соли. После завершения процесса сушки преобразователь готов к рабате в режиме измерений.

Измерение влажности окружающего газа ныполняют путем измерения равновесной температуры влагочувствительного слоя посредством термочувствительного элемента 2 и определения по ней влажности газа с помощью предÇ5 писанной преобразователю градуировочной характеристики.

Размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочунствительного слоя обеспечивает повыше4р ние точности и быстродействия подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов за счет увеличения поверхности соприкосновения и, следовательно, улучшения теплового контакта между резистивным нагревательным элементом и влагочувстнительным слоем, а также за счет приближения основного источника нагрева к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом. Повышение точности и быстродействия преобразонателей приводит к повышению достоверности информации о влажности анализируемого газа, что обеспечивает уменьшение отклонений этого параметра от заданного уровня в системах регулирования. формула изобретения

Подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов, включающий термочувствительный и резистивный нагревательный элеменб5

765722

Составитель Л. Дикая

Редактор Ь. Горькова Техред A. Ач Корректор Г. Назарова

Заказ 6501/42 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.ты, находящиеся в тепловом контакте

° с влагочувствительным слоем, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, резистивный нагревательный элемент размещен внутри влагочувствительного слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 273488, кл. G Oi и 1/11, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

5 Р 444097, кл. G 01 N 25/26, 1972 (прототип).