Устройство для измерения влажности газообразных гидридов Советский патент 1988 года по МПК G01N27/42 

дыкод еоза

S

сл

4а

00 сл

2208

го инертного газа перед кулонометри- ческим чувствительным элементом (КЧЭ) 4, а второй - после регулятора измерения расхода газа, .выполненные в виде емкости 5 с внутренними калиброванным объемом и прецизионного контактного манометра 6. Электромагнит- ;ные клапаны обеспечивают пропускание icyxoro инертного газа через КЧЭ при одновременном их открытииj что достигается подачей на них напряжения через контакты электромеханического

реле времени только после пропускания анализируемого газа через КЧЭ при отсутствии на его электродах напряжения. Содержание влаги в анализируемом газе определяется как отношение количества электричества, затраченного на электролиз накопленной влаги к количеству анализируемого газа, пропущенного через КЧЭ, величина которого определяется внутренним объемом емкости 5 и давлением в ней. 1 3.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области аналитиг1ескЬго приборостроения. Цель изобретения состоит в расширении области применения, повышения точности измерения и увеличения срока службы. Устройство содержит источник сухого инертного газа 1, входной 2 и выходной 3 электромагнитные клапаны, один КЗ которых расположен на линии cjrxo

1

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, з частности для измерения влажности газообразных гидридов и может быть использовано в технологических процессах, связан- ных с получением гидридов,, очисткой их от влаги, при производстве смесей гидридов с газами-разбавителями, для контроля защитной атмосферы по влаге при производстве изделий электронной промьдпленности. Г

: Целью изобретения является расши- Ьение области применения, повьшение ТОЧНОСТИ измерения и увеличение сро-

Еа службы кулонометрического чувст- ительного элемента при измерении лажности газообразных гидридов. I На чертеже приведена схема устрой |ства.

; Устройство содержит источник 1 су хого инертного газа входной 2 и выходной 3 электромагнитные клапаны, соответственно соединяющие вход кулонометрического чувствительного элемента (КЧЭ) 4 с источником 1 сухого инертного газа и выход 1СЧЭН4 с дренажом. Между выходным клапаном 3 и КЧЭ установлена емкость 5 с внутренним калиброванным объемом и пре- цизионным контактным манометром 6 с KOHTaKtaNm 1, По известному внутренему объему емкости и по величине достигнутого давления в ней судят с количестве анализируемого газа, про- пущенного через КЧЭ. Постоянный дрос сель 8 определяет скорость заполнения емкости анализируемым газом до необходимого давления. Редуктором

2

9давления поддерживается постоянное давление на входе в КЧЭ при колебании давления на выходе редукторов

10и 11 давления; установленных соответственно на линии анализируемого

и сухого инертного газа, причем установленное давление после редуктора

11давления должно быть несколько больше, чем установленное давление на выходе редуктора 10. Это необходимо для того, чтобы при подаче сухого инертного газа КЧЭ, он отсекал анализируемый газ и направлял его в байпас. Постоянные дросселя 12 и 13 определяют расход анализируемого

и сухого ин ртного газа соответственно. Электромеханическое реле 14 времени задает циклический режим работы устройства и представляет собой синхронный двигатель 14.1 с редуктором и кулачковьм механизмом и три группы контактов 14,2, 14.3 и 14,4,

Через контакты 14.2 подается напряжение на двигатехгь, причем через некоторый интервал времени контакты размьжаются и двигатель останавливается.

Дросселя 13 прецизионного контактного манометра соединены с контактами 14.2 электромеханического реле времени и предназначены для включения двигателя после его остановки.

Контактами 14.3 осуществляется подача напряжения на катушки электромагнитных клапанов, Контак1Т)1 14,4 :. соединяют входное устройство интегратора 15 с одним КЗ- электродов КЧЭ, в результате чего к электродам подается напряжение, необходимое для-элекрелиза влаги. Количество электричества, затраченное на электролиз влаги, содержащейся -в анализируемом газе, измеряется интегратором, к выходу которого подключен измерительный прибор 16, по показаниям которого судят о содержании влаги в анализируемом газе. Источник 17 питания формирует напряжения питания КЧЭ, электромагниных клапанов и интегратора.

Устройство функционирует следующим образом,

В исходном состоянии электромагнитные клапаны 2 и 3 закрыты и напряжение на электроды кулонометрическо- го чувствительного элемента 4 не поступает, В этом случае анализируемый газ проходит через КЧЭ и заполняет емкость 5, при этом влага, содержащаяся в анализируемом газ.е, сорбируется пленкой КЧЭ, не подвергаясь электролизу (период накопления), При достижении в емкости заданного давления замыкаются контакты 7 прецизионного контактного манометра б и включается двигатель 14.1 электроме- ха 1ического реле 14 времени, который через контакты 14.2 становится на самоблокировку для дальнейшего вращения. Далее по истечении некоторого времени замыкается контакт 14,3, включаются (открываются) электромагнитные клапаны 2 и 3, сухой инертный газ поступает в КЧЭ и емкость и де- сорбирует из них анализируемый газ (период десорбции), По истечении некоторого времени, определяемого количеством сухого инертного газа, необходимого для десорбции анализируемого газа из КЧЭ и емкости, замыкаются контакты 14.4 и к электродам КЧЭ подается постоянное напряжение

от источника 17 питания, в результате чего в течение некоторого времени происходит электролиз накопленной влаги (период электролиза), при этом продукты электролиза воды уносятся из КЧЭ и емкости потоком сухого инертного газа. Продолжительность

периода электролиза определяется пол- 50 хого инертного газа, входным и выходнотой разложения накопленной влаги, от которой зависит погрешность измерения, В период электролиза интегратором 15 измеряется количество электричества, затраченного на электролиз накопленной влаги, и регистрируется измерительным прибором 16. По окончании электролиза прежде размыкаются контакты 14,3 и 14,4, в реo

5

0

5

0

зультате чего прекращается подача напряжения к электродам КЧЭ и отключаются (закрываются) электромагнит- ные клапаны, затем размыкаются контакты 14,2, н двигатель 14,1 останавливается. После закрытия электромагнитных клапанов 2 и 3 анализируемый газ поступает в КЧЭ, начинается период накопления и цикл повторяется,.

Предложенное устройство позволяет измерять влагу не только в газообразных гидридах, но ив газах, которые вступают во взаимодействие с продуктами электролиза воды.

Это достигается за счет наличия в устройстве источника сухого инертного газа и двух электромагнитных клапанов, обеспечивающих пропускание сухого инертного газа через КЧЭ после пропускания ijepe3 него анализируемого газа с целью его десорбции из КЧЭ и ведения электролиза накопленной влаги из анализируемого газа в среде сухого-инертного , причем количество анализируемого газа, прошедшего через КЧЭ, определяется внутренним объемом емкости и измеренным в ней прецизионным контактным манометром, давление.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения влаж- ности газообразных гидридов, содержащее последовательно соединенные газовым трактом редуктор давления, ре гу- лятор и измеритель расхода анализируемого газа, кулонометрический чувствительный элемент (КЧЭ), электроды которого через контакты реле времени соединены с источником питания и интегратором, измерительный прибор, подключенный электрически к интегратору, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, повышения точности измерения и увеличения срока службы КЧЭ, устройство снабжено источником суным электромагнитными клапанами, электрически соединенными через контакты реле времени с источником пита- ния, причем посредством входного электромагнитного клапана и редуктора давления вход КЧЭ по ходу газового тракта соединен с источником сухого инертного газа, а посредством выходного электромагнитного клапана

51434352

выход КЧЭ по ходу газового тракта ренним калиброванным объемом и пре- соединен с дренажом.циэионного контактного манометра,

i расположенных между выходом КЧЭ и вы2. Устройство по п. 1, о т л и- ходным электромагнитным клапаном,

чающееся тем, что регулятор ; причем контакты прецизионного маномет- и измеритель расхода анализируемого ра электрически соединены с контакта- газа выполнен в виде емкости с внут- ми реле времени.