Способ определения влажности газов с помощью кулонометрических ячеек

Способ определения влажности газов с помощью кулонометрических ячеек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнм

Соцналнстнчвсынм

Республыы н911

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свяд-ву

{53)N. Кл. (22) Заявлено 04.12.79 (21) 2857798/18-25 . с присоединением заявки М—

G 0t. Й 25/66

5яударстмсммыИ квнмтвт

СССР мо делан мзабратеммй . м мтмрытмм (23) Приоритет

Опубликовано. 07.03.82. бюллетень М 9 (53) УДК 543.275; .1 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82

Ю. Г. Володин, М. Е. Долгин, В. Л. Каджаев, Н. Г Лазарчук, (72) Авторы изобретения

О, И. Прохоров, Н. М.. Панков и В. Ф. Хлыбо

1» . I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ С ПОМОй(ЫО

КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК

Изобретение относится к технике измерения влажности газов и может быть использовано при контроле влажности сжатых газов, используемых в системах пневмоавтоматнки при проведении технологических процессов н др, Знание величины влажности газов важно в специальных областях техники, особенно прн низких температурах (от -50 С и ниже), I при которых влага может выпадать в виде . кристаллов льда на рабочих поверхностях элементов пневмоарматуры.

Известен способ определения влажности непосредственно кулонометрнческой ячейкой (1).

Однако такой способ не позволяет определять характеристики влажности газов при высоких давлениях и с достаточной точностью.

В кулонометрических ячейках имеют место фоновые токи, обусловленные остаточной проводимостью ячеек, которые могут вызывать большие погрешности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения влажности газа с помощью кулонометрических ячеек, включенных в измеритель ный мост, заключающийся в разделении анализируемого потока на два идентичных, иодаче этих потоков при стабилизированном давлении на кулонометрическне.ячейки, на которых проводят электролиз, и измерении сигнала с мостовой схемы, но которому судят о влажности газа (2}.

Однако этот способ не позволяет опреде19 лять влажность газов, находящихся прад высоким давлением с достаточной точностью.

Целью изобретения является повышение точности определения влажности газа высокого

15 давления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения влажности га- . за с помощью кулонометрических ячеек, включенных в измерительный мост, заключающийся в разделении анализируемого потока на два идентичных, подаче этих пото- ков при стабилизированном давлении на кулонометрические ячейки, на которых про. водят электролнэ, и измерении сигнала с мо

911285

3 стовой схемы, по которому судят о влажности газа, перед подачей на кулонометрическую ячейку в одном из газовых потоков охлаждением конденсируют влагу, выравнивают температуру обоих потоков и снижают давление в потоках до величины, находящейся в диапазоне рабочих давлений ячейки.

На чертеже представлена схема одного из вариантов устройства, реализующего данный способ.

Устройство снабжено вентилем 1 через который по двум идентичным трубопроводам к камерам 2 и 3 поступает анализируемый гаэ, Давление анализируемого газа конт. ролируется с помощью манометра 4. Камера

2 является камерой конденсации влаги из анализируемого газа и снабжена холодильником. Камера 3 является фальш-камерой и предназначена для обеспечения равенства газодинамических параметров обоих газовых потоков. Из камер 2 и 3 газовые потоки попадают в выравниватель 5 температуры, где происходит выравнивание их температур. Вентили 6 и 7 служат для снижения давления в газовых потоках, после чего газовые потоки поступают в соответствуюшие кулонометрические ячейки 8 и 9. Для контроля равенства давлений в газовых потоках на входе в кулонометрические ячейки используется дифференциальный манометр

10. Пройдя через кулонометрические ячейки

8 и 9, гаэ выбрасывается в атмосферу. Контроль за расходом газа осуществляется ротаметром 11. Электроды кулонометрических ячеек 8 и 9 соединены в мостовую схему, являясь ее плечами, двумя друтими плечами служат резистор 12 и переменный резистор 13. В измерительную диагональ моста включен гальванометр 14, а к друтой диагонали подключен источник 15 питания.

Пропуская поток анализируемого газа, разделенный на два идентичных потока, через кулонометрические ячейки 8 и 9 при отключенном холодильнике в камере 2 конденсации, балансируют мостовую схему с помощью переменного резистора 13. Затем понижают температуру в камере 2 конденсации до фиксированной. температуры, которая ниже точки росы анализируемого газа. Конденсация влаги из анализируемого газа вызывает разбаланс измерительного моста. Пе ред подачей на кулонометрические ячейки (после конденсации) температуру .обоих потоков выравнивают, снижают давление в них до величины, находящейся в диапазоне рабочих давлений ячейки, и при стабилизирован4 ном давлении подают на ячейки, где проводят электролиз. Показание гальванометра 14 в установившемся режиме, обусловленное разностью токов электролиза в кулонометрических ячейках 8 и 9 до и после конденсации влаги, является количественной характеристикой влажности анализируемого газа.

Предлагаемый способ позволяет использоl0 вать высокую чувствительность кулонометрических ячеек к изменению влажности анали зируемого газа и свести к минимальному значению все погрешности, которые имеют место при измерениях влажности газов. Кро15 ме этого, способ позволяет производить измерение влажности газов непосредственно при высоких (рабочих) давлениях. Это дости- гается тем, что изменение выходного сигнала с мостовой схемы (до и после конденсации влаги) практически зависит только от изменения влажности газа, вызванного конденсацией влаги в одном из газовых потоков при фиксированном давлении.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность проведения измерений влажности газов непосредственно при высоких (рабочих) давлениях газов; повышение точности измерений влажности газов; расширение возможного диапазона измерений в область микрокон30 центрацией влаги.

Формула изобретения

Способ определения влажности газов с помощью кулонометрических ячеек, включенных в измерительный мост, заключающийся в разделении анализируемого потока на два . идентичных, подаче этих потоков при стабилизированном давлении на кулонометрические ячейки, на которых проводят электролиэ, и измерении сигнала с мостовой схемы, по ко.

40 торому судят о влажности газа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения влажности газа высокого давления, перед подачей на кулонометрическую ячейку в одном из газовых

IS потоков охлаждением конденсируют влагу, выравнивают температуру обоих потоков и снижают давление в потоках до величины, находящейся в диапазоне рабочих давлений ячейки.

50 Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Влажность "Принципы и методы измерения влажности в газах. Л., Гилрометеоиздат, 1967, т. 1, с. 453.

2. Берлинер М. А. Измерения влажности.

М., "Энергия",. 1973. с. 245 — 246 (прототип).

Составитель Ю. Коршунов

Техред M.Ðåèâåñ Корректор Л. Бокшан

Редактор И. Николайчук

Заказ 1110/29 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4