Анализатор влажности Советский патент 1982 года по МПК G01N25/56 

(54) АНАЛИЗАТОР ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к аналтическому приборостроению и предназначено для измерения содержания воды в твердых материалах, в частности измерении влажности материалов с использованием кулонометрических датчиков влажности газа. Известно устройство для измере шя влажности твердых материалов, содержащее испаритель, в котором анализируемый материал разогревается до полного удаления из него воды; последовательно соединенный с ним кулонометрический датчик влажности газа, в к торый потоком газа переносится выделенный из материала в испарителе водяной пар. В датчике водяной пар полностью поглощается и разлагается посредством электролиза. Кроме того, устройство содержит выпрямитель, питающий датчик постоянным током и интегратор, измеряющий количество электричества, затраченное на разложение воды.Йнтегратор градуирует ся,обь1чно в мкг воды.разложенной в датчике fl Недостатком известного устройства является сравнительно, высокая погрещность при измере НИИ очень низких (на уровне 10 мкг) содержаний воды, в веществе, обусловленная большой поправкой на попада1ше влаги из окружающей . атмосферы в испаритель. Упомянутая поправка изменяется в широких пределах в зависимости от времени, затрачиваемого на помещение пробы вещества в испаритель прибора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является анализатор влажности, содержащий подсоединенный своим входом к линии осушенного газа испаритель с крышкой, установленный последовательно с ним кулонометрический датчик, выход которого соединен с линией осушенного газа, и который снабжен источником пита1шя с выключателем. В испаритель зтого прибора, через стат ческий регулятор расхода газа, настрое1шый на расход газа равный 100 см/мин подводится осушенный цеолитом газ (с влажностью не превышающей 100 РРМ - 7,5-10 . Из испарителя, обогреваемого печью до заданной температуры, зависящей от аналнзируе мого вещества, вьщелквашйся при нагревании пробы водяной пар переносится газом в кулоно метричйскнй датчик влажности газа, электроды которого находятся под напряжением постоянного тока (70 В). В датчике водяной нар полностью поглощается и разлагается посредством электролиза, Кол1{чество электричества, затрачен ное на раз; ожение воды регистрируется интегратором. Интегратор указывает количество воД1)1. содержатцейся в веществе в мкг. Кроме . того, прибор имеет байпаснуто линию, по которой производят продувку дапика газом, минуя испаритель, при его перегрузке. Переключение газа производится электр омапштным клапаном, управляемым детектором перегрузки датчика 2 ОЩГ.ТМ из OCHOBI&IX источников ПОГреЦШОСТИ результатов измерений указанного устройства, препятств к)щим ттовышешлю тошюсти измерсшп являются слзд}-т;;щпе обстоятельства. При разгер метизации .испарителя для .51ия в нзго пробы вещества гудя попадает влага из окружающей атмосферь. Количество се по постош1но, оно зависит от влажности газа в окружаюгцей атмосфере и времею1, на которое открывается крьинка {:спарите гя. Для переноса воды, выдегашшейся из вещества в испарителе, в датчик рекомендуется использовать осун еннъ1Й газ, вла ность газа не должна превышать 100 РРМ. Но даже при использовании газг. осушенного до такой степени датчик прибора всегда находится в обводьгснном состоянии т. е. его гигроскопическая пленка содержит избытоягую воду. При разгерметизащп испарителя расход газа через датчик прекращается, а это приводит к разложению избглточной воды, содержащейся в гагроскопической пленке датчика. Причем степень обезвоживалия датагка будет зависеть от време ни, на которое нрекршцается расход газа, т. е. от времеш разгерметизации испарителя. При поступлении в датчик воды от следугощей пробы часть ее поглоцается и не разлагается тотчас электролизом, а расходуется на обводнение плроскопической пленки датчика до прежнего СОСТОЯШ1Я. Ука: а1шые выще обстоятельства вынуждают вводить поправки гфи обработке результатов измерения, а то, что эти поправки зависят от MHCFifx причин и не являются постоЯ1пагми существсшю увелиП- вает погрешность результата измерения. Целью изобретения является повыагение точности измерений влажности. Поставленная цель достигается тем, что анализатор влажности, содержащий нодсоед}шенньн1 своим входом к лишш осушенного газа испаритель с крышкой, установленный последовательно с iwM кулонометрический датшк, выход которого соединен с линией осушенного гала и который снабжен истоп-шком пнтагшя с выключа телем, снабжен автоматическим клапаном, выполненным в виде потитавка ротаметра, установленного на линии осушенного газа между входом осушителя и входом даттака, выключатель источ1 ика питания установлен с возможностью взаимодействия с крышкой испарителя. На чертеже представлена схема устройства. Анализатор влажности содержит установленные на лиши осушенного газа ротаметр 1 поплавок которого вьшолняет роль автоматического клапана, вентиль 2 для регулировки расхода осушенного газа, подсоедшгегаан своим входом к линии осутненного газа, испаритель 3, установленный последовательно с Ш1М кулонометрический датчик 4, выход которого соединен с лЬнией осушенного газа через ротаметр 5 и вентиль 6, служащие для регу;шровки расхода таза через испаритель и датчик. Испаритель снабжен крьплкой 7. Источ1Н1К питания датшка 4 снабжен выключателем 8, установленным с возмо рсностью взаимодействия с крышкой испарителя 3. Ротаметр 1 установлен на линии осушенного газа между входами осушителя и выходом кулонометрического датчика. Устройство работает следующим образом. Вентилем 2 устанавливают расход газа через прибор по ротаметру 1 равный например 30-60 л/ч, а вентилем 6 устанавливают но ротаметру 5 расход газа через испари ель и датчик равный соответственно 3-10 л/ч. Для введения пробы вещества в нрибор опзскают крышку 7 испарителя в нижнее положение. При этом выключатель 8 отключает Ш1таш1е датчика 4 постоянным током, а попяавок ротаметра 1 опускается в гшжнее положение и происходит продувка испарителя газом из лишга (расход газа 30-60 л/ч). Это создает условия препятствующие попаданию в испаритель влаги из окружающей атмосферы. Для введешм пробы в испаритель крышку 7 поцнимают. При зтом возобновляется течение газа через испаритель 3 и датчик 4 и датчцк подключается к источнику питания. Это приводит к тому, что гигроскопическая пленка датчика гидратирована в той же степеш, что и перед разгерметизацией испарителя. Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в том, что существенно снижается погрешность результата нзмеретшя. Так, например, при использовании газа с влажностью IlO г/м, почти в десять раз более сухого, чем рекомендуется в известном устройстве, откгаочение датчика на время размерметизадии испарителя снижает погрешность в 4 раза. Использование пролувкк испарителя и создание экрана, препятствуюшего попаданию влаги из атмосферы в испаритель снижает ее еще в 5 раз. Таким образом от ишользования предлагаемого изобретения погрешность результата измерения снижается не менее чем в 20 раз, что улучшит контроль процессов в хими:ческой, фармацевтической, гапцевой промышленности.

Формула изобретенияj

Анализатор влажности, содержащий подсоединенный своим входом к линии ocymeiffloro газа исларитель с крышкой, установленный последовательно с ним -кулонометрический датчик i о выход которого соединен с лшшей осушенного гаэа и который снабжен источником питания с выключателем, отличающийся

тем, что, с целью повьпиения точности измереШ1Й, он снабжен автоматическим клапаном, вынолиенным в виде поплавка ротаметра, установленного на ЛИШ1И осутненного газа между входом осушителя и выходом датчика, а выключатель источника питания установлен с возмояс.ностью взаимодействия с крышкой испарителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент CQ1A № 3823082, кл. 204-195, опублик. 1975 (прототип).