Устройство для измерения концентрации озона в воздухе Советский патент 1988 года по МПК G01N27/68 

ел

со

Изобретение относится к устройствам для Измерений концентрации озона в газовых смесях.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - зависимости, иллюстрирующие влияние концентрации озона на ток коронного разряда.

Устройство содержит измерительную камеру 1 и крьпику камеры 2, в которых установлены штуцера 3 для подвода и отвода озоновоздушной смеси.

На одной из поверхностей измерительной камеры установлен диэлектрический фланец 4, а на противоположной - фланец 5, в которых закреплены игольчатые электроды 6-9. Электроды 6 и 7, 8 и 9 установлены соосно и направлены остриями один к другому. Расстояние между электродами 6 и 7 f

а между электродами 8 и 9 - h,.

Электроды 7 и 9 заземлены через высокоомные резисторы 10 и 11 и за- шунтированы конденсаторами 12 и 13 соответственно. К электродам 7 и 9 подсоединены измерительные усилители 14 и 15. Выходы усилителей 14 и 15 соединены с регистрирующим прибором 16.

Электроды 6 и 8 соединены с источником высокого напряжения, создающего коронный разряд между парами

электродов 6 и 7, 8 и 9.

I

Устройство работает следующим образом.

Включается подача воздуха, не содержащего озон, через измерительную камеру 1 подается высокое напряжение на электроды 6 и 7. Одновременно включаются измерительные усилители 14 и 15. Между электродами 6 и 8, 7 и 9 возникает коронный разряд, ток которого вызьшает падение напряжения на резисторах 11 и 12. Это падение напряжения усиливается измерительными усилителями 14 и 15. Регистрирующий прибор 16 устанавливается на нулевое показание. Затем в измерительную камеру 1 подается озоновоз- душная смесь при том же расходе, в результате меняется ток коронного разряда между электродами 6 и 7, что приводит к изменению падения напряжения на резисторе 11.

Ток коронного разряда между электродами 8 и 9, а следовательно, и падение напряжения на резисторе 12 не меняются. Это приводит к разбалансу усилителей 14 и 15, что приводит к изменению показаний регистрирующего прибора 16. Это изменение зависит от концентрации озона в оэо- новоздушной смеси и практически не зависит от наличия влаги и углекислого газа в этой смеси, а также некоторых других факторов, носящих случайный характер при электрическом коронном разряде.

Зависимости приведены для средней напряженности (кВ/см) электрического поля между электродами, определяемой как

Е

у

h

где и - напряжение между электрода- ,

ми, кВ;

h - расстояние между электродами, см.

Величины высокоомник резисторов равны и выбираются из условия, чтобы падение напряжения на них не превышало ±5 - 10 В, что определяется электрической прочностью используемых в измерительных усилителях, электронных приборов (транзисторов, микросхем). Конденсаторы, шунтирующие эти резисторы, также должны быть одного номинала и иметь ток утечки на два порядка ниже, чем ток, текущий через резисторы. Источник высокого напряжения должен быть достаточно стабильным и иметь необходимую мощность, чтобы изменения тока коронного разряда при измерении концентрации озона не оказывали влияния на величину высоко го на пряжения.

Абсолютная величина расстояния между электродами в исследуемом диапазоне (8-30 мин) влияния на характер зависимостей не имеет.

На фиг. 2 представлена зависимость изменения тока коронного разряда от концентрации озона при средней ско- 55 рости потока воздуха 10 см/с для средней напряженности электрического поля 5,2 и 5.9 кВ/см. Как видно из представленных зависимостей, ток коронного разряда для ,2кВ/см

1

Практически не зависит от концентрации озона, а для ,9 кВ/см зависимость весьма существенна, причем для концентрации до 300 мг/м- она почти линейна, а устройство в этом режиме можно использовать для измерений концентрации до 600-800 мг/м , что и было использовано при создании устройства для измерения и дозирования озона в дезинфекционных камерах птицефабрик. При разработке устройст для измерения озона при меньших концентрациях можно использовать другие значения средней напряженности поля, с тем чтобы на начальном участке получить лучшую линейность. Устройство конструктивно просто, имеет небольшие габариты -и вес (не более 4 кг), малое энергопотребление (10 - 12 Вт), надежно в эксплуатации и имеет невысокую стоимость.

4

Формула изобретения Устройство для измерения концентрации озона в воздухе, содержащее

проточную измерительную камеру, содержащую пару игольчатых электродов, направленных остриями друг к другу и подключенных к источнику высокого напряжения и через резистор, конденсатор и усилитель - к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, оно снабжено второй парой электродов, установленных параллельно первой па- ре и Иодключенных через второй резистор, конденсатор и усилитель .к регистратору встречно, причем расстояние между электродами выбрано таким, чтобы чувствительность к содержанию озона у одной пары была макс ималь-

ной, а у другой пары - не зависела

от концентрации озона.

Изобретение относится к устройствам для измерения концентрации озона в газовой смеси. Целью изобретения является упрйщение устройства, снижение габаритов, веса, энергопотребления и погрешности измерений. Устройство выполнено в виде измерительной камеры, в которой расположены две пары игольчатых электродов, установленных друг напротив друга. Между каждой парой возбуждается коронный разряд. Измерение концентрации озона производится по изменению тока коронного разряда, величина которого зависит от средней напряженности электрического поля между электродами и концентрации озона. 2 ил. W

(wdasdutu- macHttb

Kt/cmwHimy Висояпв HOnpi4KiHUf

ut.1

тнА

0,

Фиг. 2

5-5,2K8lcfi Е -5,Зк91см

0.6

Ofl 1p