Гигрометр Советский патент 1988 года по МПК G01N27/42 

Изобретение относится к аналити- ческому приборостроению и предназначено для измерений объемной доли воды в г-азахо

Целью изобретения является повышение точности контроля работоспособности датчика при дистанционных измерениях.

На чертеже приведена функциональ- нал схема гигрометра.

Гигрометр содержит датчик 1,включающий блок 2 формирования потока со стабилизатором расхода газа, измерительный канал 3, в котором установ лены последовательно рабочий 4 и контрольный 5 кулонометрические чувствительные элементы, источник 6 пи- та.ния5 в цепи которого установлены измерительный прибор 7 (например, ци ровой вольтметр) с постоянным вход- кьн- сопротивлением 8, устройство 9 сравнения выходных сигналов чувствительных элементов, присоединенное к исполнительному сигнализирующему орг ну 10 (напримерJ транзисторному ключу со сзетодиодом) и два переменных резистора 11 и 12.

Чувствительные элементы 5 и 4 представляют собой цилиндрическую стеклянную трубку, в канале 3 которой размещены рабочий электпоп 13. контрольный электрод 14 и общий

электрод 15 Часть стеклянной трубки длиной 1 , в которой размещен рабочий электрод 13, является рабочим чувствительным элементом 4, а другая часть стеклянной трубки длиной IK в которой размещен ко Ктрольный электрод 14, является контрольным чувствительным элементом 5 Электроды пре,цс тавляют собой несоприкасающиеся меж- ду собой геликоидальные спирали из родия или платиныо

На поверхность стеклянной трубки и электродов нанесена пленка сорбента Соотношение длин контрольного 5 и рабочего 4 чувствительных элементов выполнено не менее 1/3, Рабочий 4 и контрольный 5 чувствительные элементы включены как смеж ные плечи в подключенную к источнику 6 питания мостовую схему, двумя другими плечами которой являются пере- менньш р езисторы 11 и 12, а устройство 9 сравнения выполнено как интег- ральный компаратор напряжений, подключенный своими входами а и Ъ к диагонали мостовой схемы

-

5 0 5

О

5

0

5

0

Гигрометр работает следующим образом.

Анализируемый газ, очищенный от механических примесей в блоке 2 формирования потока со стабилизатором расхода газа 2, поступает в измерительный канал 3, в котором установлены последовательно рабочий 4 и контрольный 5 кулонометрические чувствительные элементы о Расход анализируемого газа через чувствительные элементы 4 и 5 поддерживается постоянным с помощью стабилизатора расхода газа, Вода, содержащаяся в анализируемом газе, поглощается пленкой сорбента и под действием напряжения постоянного тока, приложенного к электродам 13 - 15 от источника 6 пи- тания, подвергается электролизу,Суммарный ток Ig электролиза влаги рабочего 4 и контрольного 5 чувствительных элементов при постоянном расходе газа пропорционален объемной доле вод ы, содержащейся в анализируемом газе и определяемой по формуле

В, -2-ИаО.. . 1 ,

где В - объемная доля воды в газе; - электрохимический эквивалент воды; Q расход газа; I (J - суммарный ток электролиза влаги рабочего и контрольного чувствительньш элементов ,

Напряжение, падающее на резисторе 8, определяемое током 1 и пропорциональное объемной доле влаги в анали- зируемо Я газе,, подается на измерительный прибор 7 :( например цифровой вольтметр). Напряжение, падающее на резисторе 11 и определяемое током 1р рабочего элемента 4, подается на вход Ъ устройства 9 сравнения, а напряжение, падающее на резистор 12 и определяемое током 1, контрольного элемента, подается на вход а устройства 9 сравнения

Соотношение сопротивлений пере- менных резисторов 11 и 12 выбирается таким образом, что при полном извле--- чении воды рабочим 4 и контрольным 5 чувствительными элементами напряжение, падающее на резисторе 11, больше напряжения, падающего на резисторе 12, При равенстве напряжений, подаваемых на входы а и Ъ устройства

3140

9 сравнения, с его выхода поступает сигнал на исполнительный сигнализирующий орган 10, который вьщает информацию (например, в виде световой, звуковой сигнализации) о неполном извлечении влаги Чувствительными элементами 4 и 5 и тем самым указывает на необходимость проведения техобслуживания. Так как в измерениях объемной доли влаги участвуют оба чувствительные элемента, то доля влаги, извлекаемая контрольным элементом 5, зависит от его длины и расхода газа через него.

Экспериментальная проверка показывает, что при расходе газа 50,100, 200 см /мин и длине контрольного элемента 25 мм (при IH/IP 1/3) доля влаги (т), извлекаемая полностью этим элементом из анализируемого.газа, составляет соответственно 14,0; 9,6; 6,8% от общего ее количества С учетом этого, выбор соотношения сопротивлений резисторов 11 и 12 про- изводят путем их подстройки пропорционально ()m.

7 Ф о

рмула изобретени

0

0 25

15

Гигрометр, содержащий датчик, включающий блок формирования потока со стабилизатором расхода газа, измерительный канал, в котором установлены последовательно рабочий и контрольный кулонометрические чувствительные элементы, источник питания, в цепи которого установлен измерительный прибор, устройство сравнения выходных сигналов чувствительных элементов, подсоединенное к исполнительному сигнализирующему органу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля работоЬпособ- ности датчика при дистанционных измерениях, чувствительные элементы включены в смежные плечи подклкзченной к источнику питания мостовой схемы, двумя другими плечами которой являются переменные резисторы, а устройство сравнения выполнено в виде интегрального компаратора напряжений, подключенного своими входами к диагонали мостойой схемыо

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для измерений объемной доли воды в газах. Цель изобретения - повышение точности контроля работеспособности датчика при дистанционных измерениях. Гигрометр содержит датчик, включающий блок формирования потока со стабилизатором расхода газа, измерительный канал, в котором установлены последовательно рабочий и контрольный кулонометрические чувствительные элементы (ЧЭ), источник питания, в цепи которого установлен измерительный прибор, устройство сравнения выходных сигналов ЧЭ. ЧЭ включены как смежные плечи в соединенную с источником питания мостовую схему, двумя другими плечами которой являются переменные резисторы (Р), а устройство сравнения выполнено как интегральный компаратор напряжений. Соотношение сопротивлений переменных Р выбирается таким образом, что при полном извлечении воды рабочим и контрольным ЧЭ напряжение, падающее на первом Р, больше напряжения, падающего на втором Р. 1 ил. (Л

I Выход

fS3CL