СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА ГАЗА Российский патент 2022 года по МПК G05D7/00 

Предлагаемое изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах, предназначенных для измерения объемной доли влаги в газах.

Кулонометрические гигрометры, предназначенные для измерения объемной доли влаги в газах путем извлечения ее из анализируемого газа и последующего измерения тока электролиза этой влаги в кулонометрической ячейке.

Анализируемый газ поступает в кулонометрическую ячейку. Расход газа через ячейку поддерживается постоянным с помощью стабилизатора расхода газа независимо от входного давления анализируемого газа, который соединен с ячейкой последовательно. Влага, содержащаяся в анализируемом газе, поглощается пленкой сорбента и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки, подвергается электролизу.

Суммарный ток I₀ электролиза в кулонометрической ячейке при постоянном расходе пропорционален объемной доле влаги, содержащейся в анализируемом газе () и определяется по формуле:

где - объемная доля влаги в анализируемом газе, млн^-1;

- электрохимический эквивалент воды;

Q - расход газа, см³/мин;

I₀ - общий ток электролиза кулонометрической ячейки, мкА.

Анализируемым газом может быть любой газ не взаимодействующий с фосфорным ангидридом - воздух, азот, аргон, водород, гелий. Эти газы отличаются друг от друга плотностью, поэтому при выпуске кулонометрических гигрометров из производства его необходимо настраивать на конкретный газ, а для использования на разные газы между штуцерами «Вых» (выход) и «О» (опорное давление) стабилизатора расхода газа подключают переменное регулировочное пневмосопротивление и получается стабилизатор расхода газа с плавной регулировкой. Ручка плавной регулировки расхода газа находится на панели гигрометра и ею пользуются при изменении плотности анализируемого газа, что часто требуется в технологических процессах.

Для ускорения процесса регулировки расхода газа при изменении плотности анализируемого газа в гигрометрах применяются регуляторы с фиксированным переключателем рода газа. Известен регулятор расхода различных по плотности газов (А.С. СССР №1075564/26-10, кл. 42е, 23/55) и известен регулятор расхода газов (А.С. СССР №1913923/18-24, кл. G05d 16/06), которые содержат переключающие устройства позволяющие поддерживать один и тот же расход газа через кулонометрическую ячейку различных по плотности газов. Эти переключающие устройства расхода газа -механические и находятся на панели гигрометра.

Целью настоящего изобретения является введение в стабилизатор расхода газа электронной регулировки расхода газа, что расширяет возможности стабилизатора расхода газа.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе расхода газа для регулирования расхода между выходными штуцерами «Вых» (выход) и «О» (опорное давление) вместо переменного пневмосопротивления устанавливают электромагнитный клапан, работающий в частотном режиме.

Любой электромагнитный клапан в открытом состоянии имеет внутреннее пневмосопротивление, а если клапан работает в частотном режиме, то его внутреннее пневмосопротивление можно изменять, так при увеличении частоты срабатывания внутреннее пневмосопротивление электромагнитного клапана увеличивается, а при уменьшении частоты срабатывания внутреннее пневмосопротивление электромагнитного клапана уменьшается, следовательно, при увеличении пневмосопротивления расход уменьшается, а при уменьшении пневмосопротивления расход увеличивается.

На Фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого стабилизатора расхода газа с электронной регулировкой расхода газа и состоит из стабилизатора расхода газа 1, электромагнитного клапана 2, управляющего генератора 3.

Стабилизатор расхода газа с электронной регулировкой расхода газа работает следующим образом.

Анализируемый газ подается на входной штуцер стабилизатора расхода газа, включается управляющий генератор, к выходному штуцеру подключается измеритель расхода газа расхода газа и с помощью изменения частоты управляющего генератора изменяем внутреннее пневмосопротивление электромагнитного клапана, тем самым устанавливаем необходимый расход анализируемого газа.

Предлагаемое изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах, предназначенных для измерения объемной доли влаги в газах. Стабилизатор расхода газа с электронной регулировкой расхода газа, содержащий стабилизатор расхода газа, электромагнитный клапан, подключенный между штуцерами «Вых» (выход) и «О» (опорное давление) управляющего генератора, имеет более широкие возможности. Таким стабилизатором можно управлять как в местном режиме, так и в дистанционном, при этом установленный расход газа не будет зависеть от входного давления. Технический результат - расширение возможности стабилизатора расхода газа. 1 ил.

Стабилизатор расхода газа с электронной регулировкой расхода газа, содержащий стабилизатор расхода газа, электромагнитный клапан, подключенный между штуцерами «Вых» (выход) и «О» (опорное давление), управляющий генератор, отличающийся тем, что необходимый расход анализируемого газа устанавливается изменением внутреннего пневмосопротивления электромагнитного клапана частотой с управляющего генератора.