CS219495B1 - Vyhřívaná sonda na měření obsahu kyslíku v plynných atmosférách - Google Patents

Abstract

Vyhřívaná sonda je určena na měření obsahu kyslíku v plynných atmosférách. Pracuje na principu vyhřívaného koncentračního článku s pevným elektrolytem. Uvnitř tělesa sondy je umístěn tepelný zdroj spolu s teplotním čidlem. Teplota pevného elektrolytu je udržována na konstantní výši.

Description

Předmětem· vynálezu je vyhřívaná sonda na měření obsahu kyslíku v plynných atmosférách pracující na principu vyhřívaného koncentračního článku s pevným elektrolytem.

Dosud známé sondy na měření obsahu kyslíku, pracující na principu koncentračního článku s pevným elektrolytem jsou opatřeny obvykle elektrickým vyhříváním. Jejich pracovní teplota je různá podle použitého elektrolytu. Při použití pevného elektrolytu na bázi kysličníku zirkoničitého ZnOz je minimální teplota 600 °C, u elektrolytu n-a bázi kysličníku vizmutitého. B12O3 300 ^CC, u elektrolytu =na bázi kysličníku thoričitého 400 °C, u elektrolytu na bázi mullitu 800 °C, .na bázi kysličníku hlinitého AI2O3 900 °C atd. Při měření je třeba udržovat teplotu elektrolytu ha hodnotě konstantní, ale vyšší než jsou uvedené minimální provozní teploty. Výše teploty se řídí termočlánkem jako čidlem ovládajícím regulátor teploty. Tento způsob regulace je užit u sond například fy Westinghouse nebo fy Kent. Regulace teploty termočlánkem má nevýhody, které spočívají ve značném kolísání regulované teploty a posouváním na jinou hladinu. Další nevýhodou je stárnutí termočlánků a jejich malá odolnost vůči analyzovanému prostředí, například spalovacím zplodinám. Také nutnost používání kompenzačního- vedení,, termostate vání srovnává^ cích Třónčů á malý výstupní signál ovlivňují a komplikují absolutní přesnost a stálost regulované teploty, a tím i přesnost měření obsahu kyslíku.

Uvedené nedostatky regulace teploty jsou odstraněny vynálezem, jehož podstata -spočívá v tom·, že uvnitř tělesa sondy z tepelně vodivého materiálu opatřeného elektrickým topením je společně s koncentračním článkem na měření obsahu kyslíku umístěno i teplotní čidlo.

Výhodou vynálezu je zvýšená přesnost měření dosažená stálostí regulované teploty. Teplotní čidlo na principů fázové přeměny je charakterizováno strmou změnou odporu velikou několik řádů ve velmi úzkém teplotním intervalu, zpravidla menším než 10 °C při určité teplotě, která je dána fyzikálními vlastnostmi příslušné látky jako například teplotou tání nebo změnou krystalické modifikace. Využitím této skokové změny elektrického odporu čidel jako> vstupního signálu pro· vhodný elektronický regulátor se dosáhne velmi přesné a časově stálé regulace teploty, která je určena fyzikálními vlastnostmi použitého čidla. Protože tato čidla jsou přesná, časově stálá a odolná vůči spalinám, dosáhne se i zvýšené přesnosti měření obsahu kyslíku sondami.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán pomocí výkresu znázorňujícího možný příklad sondy, přičemž výkres představuje schematický řez sondou.

V příkladu konkrétního provedení sonda podle vynálezu má koncentrační článek 1 z pevného elektrolytu, v jehož blízkosti je umístěno teplotní čidlo 2 pracující na principu fázové změny. Oba elementy 1, 2 jsou uloženy uvnitř tělesa sondy 3 z tepelně dobře vodivého materiálu nesoucího elektrické topení 4. Signál z koncentračního článku 1 je vyhodnocen elektronickým zařízením 5 na obsah kyslíku. Signál z teplotního čidla je veden do regulátoru teploty 6.

Claims (1)

1. Sonda na měření obsahu kyslíku v plynných atmosférách pracující na principu koncentračního galvanického- článku s pevným elektrolytem, vyznačená tím, že uvnitř tělesa sondy (3) z tepelně vodivého matevynálezu riálu opatřeného elektrickým topením (4) je'společně s koncentračním článkem (lj na měření obsahu kyslíku umístěno i teplotní čidlo (2).