УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА Российский патент 2023 года по МПК G01F1/64 

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны разные устройства для измерения расхода газа. И.А. Ибрагимов «Элементы и системы пневмоавтоматики. Москва, высшая школа 1975 г., стр. 266»

Недостатком всех этих устройств является то, что они требуют калибровки и имеют небольшую точность.

Известно а.с. №488069 М. кл. G01f 1/00 Устройство для измерения расхода, в котором не требуется калибровка, а расчет измеренного расхода газа производится по формуле.

Недостатком данного устройства является то, что в нем используется твердоэлектролитная ячейка, которая работает при высокой температуре.

Целью настоящего изобретения является измерение расхода газа без применения твердоэлектролитной ячейки.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве измерителя расхода газа применяется кулонометрическая ячейка а.с. №448774, а расчет расхода газа будет производится с применением формулы (1).

Кулонометрическая ячейка содержит электроды в виде несоприкасающихся геликоидально намотанных спиралей из пластиковой или родиевой проволоки, помещенных в канал трубки, выполненной из фторопласта или стекла. Трубка служит корпусом. Спирали закрепляются на внутренней поверхности трубки или на стержне, помещенном внутрь трубки. На электроды и несущую поверхность нанесена пленка гигроскопического вещества, например, частично гидратированного фосфорного ангидрида Р₂О₅. К электродам через выводы в корпусе подводится электрическое напряжение постоянного тока.

Газ пропускается по трубке над гигроскопическим веществом. В ячейке непрерывно происходит два процесса: полное поглощение влаги пленкой гигроскопического вещества с образованием фосфорной кислоты и электролиз воды на водород и кислород с регенерацией фосфорного ангидрида.

При постоянном расходе газа согласно закону Фарадея величина тока электролиза является мерой влагосодержания газа, т.е. кулонометрическая ячейка имеет расчетную шкалу и определяется по формуле

где I₀ - ток электролиза кулонометрической ячейки;

- объемная доля влаги (ОДВ);

- электрохимический эквивалент воды;

Q - расход анализируемого газа.

На Фиг. изображено устройство для измерения расхода газа, где а качестве измерителя расхода газа применяется кулонометрическая ячейка. Измеритель расхода газа состоит из входного штуцера ВХОД ГАЗА 1, кулонометрической ячейки 2, микроамперметра 3, источника постоянного тока 4, выходного штуцера ВЫХОД ГАЗА 5.

Устройство для измерения расхода газа работает следующим образом: входной штуцер ВХОД ГАЗА подключают к пневматической схеме где необходимо измерить расход газа. В любой пневматической схеме всегда есть какое-то количество влаги. ЕЕ необходимо измерить одним из способов (пьезосорбционным гигрометром, кулонометрическим гигрометром и др.) или создать стабильную ОДВ в пневматической схеме с помощью генератора влажности. При прохождении газа через кулонометрическую ячейку практически вся влага поглощается гигроскопическим веществом. В ячейке под действием источника постоянного тока происходит электролиз влаги. Согласно формуле (1) величина тока электролиза зависит от расхода через кулонометрическую ячейку и содержания влаги в газе, а значит рассчитать расход газа можно по формуле:

Где В - влажность, измеренная в газа одним из способов, приведенных выше.

Изобретение относится к устройству для измерения расхода газа. Устройство состоит из входного штуцера «вход газа», кулонометрической ячейки, микроамперметра, источника постоянного тока и выходного штуцера «выход газа». Кулонометрическая ячейка содержит электроды в виде несоприкасающихся геликоидально намотанных спиралей из пластиковой или родиевой проволоки, помещенные в канал трубки, выполненной из фторопласта или стекла, причем на электроды и несущую поверхность нанесена пленка из частично гидратированного фосфорного ангидрида Р₂О₅, а устройство выполнено с возможностью расчета расхода газа по формуле , Io – ток электролиза кулонометрической ячейки, Э_H2O – электрохимический эквивалент воды, В – влажность газа. Технический результат – исключение необходимости работы устройства для измерения расхода газа при высоких температурах. 1 ил.

Устройство для измерения расхода газа, состоящее из входного штуцера «вход газа», кулонометрической ячейки, микроамперметра, источника постоянного тока и выходного штуцера «выход газа», отличающееся тем, что кулонометрическая ячейка содержит электроды в виде несоприкасающихся геликоидально намотанных спиралей из пластиковой или родиевой проволоки, помещенные в канал трубки, выполненной из фторопласта или стекла, причем на электроды и несущую поверхность нанесена пленка из частично гидратированного фосфорного ангидрида Р₂О₅, а устройство выполнено с возможностью расчета расхода газа по формуле

,

Io – ток электролиза кулонометрической ячейки,

Э_H2O – электрохимический эквивалент воды,

В – влажность газа.