КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ГИГРОМЕТР Российский патент 2022 года по МПК G01N25/66 

Описание патента на изобретение RU2785521C1

Предлагаемое изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах, предназначенных для измерения температуры точки росы (ТТРв) в природном газе по воде.

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.

Кулонометрический гигрометр относится к сорбционным гигрометрам по ГОСТ P 53763-2009 «ГАЗЫ ГОРЮЧИЕ ПРИРОДНЫЕ. Определение температуры точки росы по воде». В основу работы гигрометра положен метод поглощения паров воды из известного объема горючего природного газа (ГГП) пленкой оксида фосфора с одновременным электролитическим разложением образующихся полифосфорных кислот и измерением значения тока электролиза, являющейся мерой содержания паров воды.

Поглощение паров воды и ее разложение происходит в кулонометрической ячейке которая работает следующим образом.

Анализируемый газ ГГП поступает в кулонометрическую ячейку. Расход газа через ячейку поддерживается постоянным с помощью стабилизатора расхода газа, который соединен с ячейкой последовательно.

Пары воды, содержащиеся в ГГП, поглощаются 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.

Для нормальной работы кулонометрической ячейки разработана пневматическая схема, применяемая в кулонометрическом гигрометре типа БАЙКАЛ, представленная на Фиг. 1. Схема состоит из стабилизатора давления газа СДГ 1, блока измерения 2, кулонометрической ячейки 3, стабилизатора расхода газа 4 и работает следующим образом: на входной штуцер «ВХОД ГАЗА» подается анализируемый газ ГГП, поступающий в стабилизатор давления газа, который понижает давление. Далее анализируемый газ поступает в кулонометрическую ячейку в которой происходит поглощение паров воды пленкой сорбента и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки и расположенного в блоке измерений, поглощенные пары воды подвергаются электролизу.

По суммарному току электролиза в блоке измерений по формуле 1 определяется объемная доля влаги в ГГП в млн-1. Для получения результата температуры точки росы ГГП по воде необходимо знать абсолютное давление ГГП, перевести показание гигрометра млн-1 во влагосодержание мг/м3 по методу, изложенному в ISO 18453, а затем использую ГОСТ P 53763-2009 только тогда можно получить результат температуры точки росы ГГП.

Недостатком данного метода измерения температуры точки росы ГГП является то, что измерение ТТРв кулонометрической ячейкой проводится при пониженном давлении, а не при входном давлении ГГП, что приводит к искажению измерений.

Целью настоящего изобретения является измерение температуры точки росы ГГП кулонометрической ячейкой при входном давлении ГГП.

Поставленная цель достигается тем, что в кулонометрическом гигрометре применяется другая пневматическая схема.

На Фиг. 2 представлена пневматическая блок-схема кулонометрического гигрометра, предназначенного для измерения ТТРв в ГГП по воде. Она содержит переменное пневмосопротивление 5, блок измерений 2, кулонометрическую ячейку 3, измеритель абсолютного давления с электрическим выходом 6, стабилизатор давления газа 1, стабилизатор расхода газа 4.

Гигрометр работает следующим образом. Анализируемый газ ГГП через штуцер ВХОД ГАЗА поступает в кулонометрическую ячейку в которой происходит поглощение паров воды пленкой сорбента и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки и расположенного в блоке измерений, поглощенные пары воды подвергаются электролизу. По суммарному току электролиза в блоке измерений по формуле 1 определяется объемная доля влаги в млн-1 переводится в мг/м3 по ISO 18453, используя электрический сигнал измерителя абсолютного давления, пересчитывается по ГОСТ P 53763-2009 и выводит на табло показания температуры точки росы по воде в °С. Переменное сопротивление предназначено для улучшения динамических характеристик гигрометра.

Похожие патенты RU2785521C1

название год авторы номер документа
ГИГРОМЕТР 2021
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
RU2771917C1
ГИГРОМЕТР 2022
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
RU2798330C1
ГИГРОМЕТР 2013
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Габа Александр Михайлович
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
RU2552398C2
ГИГРОМЕТР 2014
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
RU2587519C2
ГИГРОМЕТР 2015
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
  • Носенко Виктор Леонидович
RU2583872C1
СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА ГАЗА 2021
  • Пирог Виктор Павлович
  • Носенко Леонид Федосеевич
RU2779456C1
КУЛОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА 2022
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
RU2788669C1
ГИГРОМЕТР 2021
  • Пирог Виктор Павлович
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Кондратьев Илья Александрович
RU2770137C1
ГИГРОМЕТР 2017
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
  • Сухов Алексей Александрович
RU2652656C1
КУЛОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА 2022
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
RU2798329C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 785 521 C1

Реферат патента 2022 года КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ГИГРОМЕТР

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах, предназначенных для измерения температуры точки росы (ТТРв) в природном газе по воде. Кулонометрический гигрометр, имеющий пневматическую схему, состоит из переменного пневмосопротивления, блока измерений, кулонометрической ячейки, измерителя абсолютного давления с электрическим выходом, стабилизатора давления газа, стабилизатора расхода газа. Кулонометрическая ячейка последовательно соединена со стабилизатором давления газа и стабилизатором расхода газа, при этом гигрометр выполнен с возможностью подачи анализируемого газа через штуцер в кулонометрическую ячейку, выполненную с возможностью подачи напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки, расположенного в блоке измерений. Техническим результатом является повышение точности измерений. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 785 521 C1

Кулонометрический гигрометр, имеющий пневматическую схему, состоящую из переменного пневмосопротивления, блока измерений, кулонометрической ячейки, измерителя абсолютного давления с электрическим выходом, стабилизатора давления газа, стабилизатора расхода газа, отличающийся тем, что кулонометрическая ячейка последовательно соединена со стабилизатором давления газа и стабилизатором расхода газа, при этом гигрометр выполнен с возможностью подачи анализируемого газа через штуцер в кулонометрическую ячейку, выполненную с возможностью подачи напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки, расположенного в блоке измерений.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2785521C1

ГИГРОМЕТР 2014
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
RU2587519C2
ГИГРОМЕТР 2013
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Габа Александр Михайлович
  • Пирог Виктор Павлович
  • Кондратьев Илья Александрович
RU2552398C2
ГИГРОМЕТР 2009
  • Семчевский Анатолий Константинович
  • Габа Александр Михайлович
  • Пирог Виктор Павлович
  • Носенко Леонид Федосеевич
  • Рудых Игорь Александрович
RU2413935C1
Аппарат для извлечения сока из свеклы диффузией 1925
  • Тищенко И.А.
SU19170A1

RU 2 785 521 C1

Авторы

Носенко Леонид Федосеевич

Пирог Виктор Павлович

Даты

2022-12-08Публикация

2021-07-21Подача