Электрохимический дозатор газа Советский патент 1985 года по МПК G01F11/00 

Изобретение относится к устройствам генерирования и дозирования газов, например, для калибровки и поверки газоанализаторов.

Известен дозатор сероводорода, состоящий из фторопластовой трубки проникновения, заполненной порошкообразной смесью сернистого цинка и щавелевой кислоты 1.

Недостатком этого дозатора является, нестабильность его производительности во времени, а также невозможность получения производительности, соответствующей смесям сероводорода с концентрацией выше 1 МГ/М-.

Известен также кулонометрический дозатор газовых и парогазовых смесей, содержащий резервуар для электролита, соединенный через щланг и капилляр с рабочей камерой, отделенной пористым стеклянным фильтром от вспомогательной камеры рабочий и вспомогательный электроды, соединенные соответственно с основной и вспомогательной камерами, трубку для ввода в дозатор газа-разбавителя, трубку для отбора газовой смеси и резервуар для отработанного электролита, деролегматорную трубку с термостатирующей рубащкой, связанную с основной камерой, а также трубки для ввода газа-разбавителя и отвода газовой смеси 2.

Недостатком известного устройства является низкая производительность, т. е. низкий выход по току при генерировании химически активного газа, например сероводорода, а также низкие динамические характеристики, заключающиеся в том, что время перехода с одной производительности на другую составляет более 1 ч.

Цель изобретения - увеличение производительности и улучшение динамических характеристик электрохимических дозаторов.

Указанная цель достигается тем, что в дозаторе, содержащем корпус с входным и выходным штуцерами, изолированные между собой и от корнуса генераторный и вспомогательный электроды и размещенный между ними электролит, введено основание, выполненное в виде цилиндра с внешними продольными канавками, генераторный электрод выполнен в виде перфорированной втулки, вспомогательный электрод - в виде спирали, при этом основание, втулка и спираль концентрично установлены в корпусе, изоляция между электродами выполнена из гигроскопического материала, увлажненного электролитом, причем полость между поверхностью канавок и втулкой подключена с одной стороны к входному штуцеру, а с другой - к соединенной с выходным штуцером полости между спиралью и корпусом.

В данной конструкции объем электролита, а следовательно, и растворение генери руемого газа сведены к минимуму. Образующийся газ диффундирует в каналы, образованные канавками основания и генераторньш электродом, не через слой электролита, а непосредственно с границы раздела генераторный электролит - влажный гигроскопичный диэлектрик. Это снижает потери газа за счет протекания химической реакции и значительно улучшает динамические параметры.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый дозатор для генерирования сероводорода, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Дозатор содержит фторопластовый корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами. Перфорированный генераторный электрод 4 в виде серебряной сетки, покрытой

0 сульфидом серебра, намотан на фторопластовое основание 5 с продольно-осевыми канавками 6. Генераторный электрод 4 обмотан изоляционным слоем 7 из поливинилхлоридной ткани, обладающей гигроскопичностью, упругостью и химической стойкостью. Слой 7 слегка увлажнен несколькими каплями электролита на основе слабой кислоты, который впитывается в поры этого слоя Слой 7 стянут спирально намотанной платиновой проволокой, образующей спираль - вспомогательный электрод 8. Зазор, образованный поверхностью канавок 6 и примыкающей к ним поверхностью электрода 4, подключен с одной стороны к входному щтуцеру 2, а с другой - к внутреннему объему 9 дозатора, образованному зазором между корпусом 1 и вспомогательным электродом 8. Объем 9 соединен с выходным штуцером 3.

При работе дозатора генераторный 4 и вспомогательный 8 электроды подключаQ ются к стабилизированному источнику тока заданной величины. В результате электрохимической реакции на границе генераторного электрода 4 с увлажненным слабой кислотой слоем 7 образуется сероводород, который за счет диффузии поступает в канавки 6. На входной штуцер 2 подается инертный газ-носитель, который проходит по канавкам 6, сдувает сероводород в объем 9 и далее в выходной штуцер 3. Скорость дозирования сероводорода прямо пропорциональна заданной величине тока через дозатор.

Использование предложенного дозатора позволит улучшить метрологические и эксплуатационные характеристики аппаратуры для поверки газоанализаторов.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, изолированные между собой и от корпуса генераторный и вспомогательный электроды и размещенный между ними электролит, отличающийся тем. что, с целью увеличения производительности и улучщения динамических характеристик, в него введено основание, выполне1шое п виде цилиндра с внешними продоль 1Ь л:и канавками, генераторный электрод выполнен в виде перфорированной втулки, вспомогательный электрод - в виде спирали, при этом основание, втулка и спираль концентрично установлены в кожухе, изоляция между электродами выполнена из гигроскопического материала, увлажнеин.ого электролитом, причем полость между верхностью канавок и втулкой подключе - с одной стороны к входному щтуцеру, а с фугойк соединенной с выходным штуцеро.м полости между спиралью и корпусом. S (Л Ю