RU248U1 - Sensor for detecting oxygen in a liquid - Google Patents

Sensor for detecting oxygen in a liquid Download PDF

Info

Publication number
RU248U1
RU248U1 RU93033161/25U RU93033161U RU248U1 RU 248 U1 RU248 U1 RU 248U1 RU 93033161/25 U RU93033161/25 U RU 93033161/25U RU 93033161 U RU93033161 U RU 93033161U RU 248 U1 RU248 U1 RU 248U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
housing
electrodes
measuring
liquid
Prior art date
Application number
RU93033161/25U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Алексеевич Серебряков
Владимир Андреевич Мордвинов
Original Assignee
Геннадий Алексеевич Серебряков
Владимир Андреевич Мордвинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Алексеевич Серебряков, Владимир Андреевич Мордвинов filed Critical Геннадий Алексеевич Серебряков
Priority to RU93033161/25U priority Critical patent/RU248U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU248U1 publication Critical patent/RU248U1/en

Links

Abstract

Датчик для определения кислорода в жидкости, содержащий корпус, имеющий входное и выходное тангенциальные отверстия, расположенные на разных уровнях, электроды, установленные в корпусе, и токосъемники, отличающийся тем, что измерительный и вспомогательный электроды выполнены в виде полуцилиндров и вместе с изолирующей их вставкой образуют цилиндрическую полость, в которую помещен свободно перемещающийся под действием контролируемой жидкости шарик, диаметр которого больше или равен ширине вставки, а масса выбрана из соотношения Mm= 4Q/((3,3-4,6)*10^7*d*пи*ню), где Q - секундный расход жидкости, м/с; d - внутренний диаметр цилиндра, м; ню - кинематическая вязкость измеряемой жидкости, м/с.A sensor for detecting oxygen in a liquid, comprising a housing having tangential inlet and outlet openings located at different levels, electrodes installed in the housing, and current collectors, characterized in that the measuring and auxiliary electrodes are made in the form of half cylinders and together with their insulating insert form a cylindrical cavity into which a ball freely moving under the action of a controlled fluid is placed, the diameter of which is greater than or equal to the width of the insert, and the mass is selected from the ratio Mm = 4Q / (3, 3-4.6) * 10 ^ 7 * d * pi * nude), where Q is the second fluid flow rate, m / s; d is the inner diameter of the cylinder, m; nu - kinematic viscosity of the measured fluid, m / s.

Description

Полезная модель относится к язмерению содержания газов в жидких средах, в частЕостя кислорода, и может быть использовано для одределеБИЯ кислорода в воде деаэратора, при подготовке воды в котельных, на ТЭЦ и ГРХ,The utility model relates to measuring the content of gases in liquid media, in particular oxygen, and can be used to determine the oxygen in the deaerator water, in the preparation of water in boiler rooms, at thermal power plants and in gas distribution complexes,

Известна измерительная электродная система для определения содержания растворенного кислорода, содержащая размещенные в корпусе, измерительный и эталонный электроды, проницаемую для кислорода мембрану, которая закр1вает измерительный электрод так, чтобы отделить электрода от анализируемого раствора, вал, связанный с электродами, электролитическую ячейку Q раствором и приспособление ддя вращения измерительного электрода и мембраны (пат, США J 4472261, ЖИША/27/46, ШИ 204-402, опубл. I8.Q9.84r.). Known measuring electrode system for determining the content of dissolved oxygen, containing placed in the housing, measuring and reference electrodes, an oxygen permeable membrane, which closes the measuring electrode so as to separate the electrode from the analyzed solution, the shaft connected to the electrodes, the electrolytic cell Q solution and the device for the rotation of the measuring electrode and the membrane (US Pat. J 4472261, ZhISHA / 27/46, ShI 204-402, publ. I8.Q9.84r.).

Общими признаками известного и заявляемого технических решений являются наличие измерительного и эталонного электродов, расположенных внутри корпуса, а также токосъемников. Common signs of the known and claimed technical solutions are the presence of measuring and reference electrodes located inside the housing, as well as current collectors.

К недостаткам известной системы следует отнести низкую экспрессивность, обусловленную наличием мембраны, через которую проходит за счет диффузии только кислород, и малую надежность, обусловленную тем, что в процессе работы очищается только измерительный электрод, а мембрана не очищааТся.The disadvantages of the known system include the low expressivity due to the presence of a membrane through which only oxygen passes through diffusion and the low reliability due to the fact that only the measuring electrode is cleaned during operation and the membrane is not cleaned.

Известно также устройство для измерения порциального давления кислорода в жвдкой среде, содержащее цилиндрический корпус из оргстекла, имеющий отверстия, расположенные на двух уровнях и направленные по касательным к круговым сечениям цилиндрического корпуса; в верхней части корпуса укреплен электрод Кларка, представлящий собой полярографическую ячейку с платиновым Р1ндшсаторным электродом и сребряным электродом сравнения, опущенным в электролит и отдаленным от измеряемой среды газопроницаемой мембраной; в нижней части корауса установлена мешалка, приводимая в движение электромотором с помощью магнита (а.с. СССР J 989444, М.кл. б;-01У2 /48, опубл, 15.01.83г.).Also known is a device for measuring the partial pressure of oxygen in a liquid medium, comprising a cylindrical plexiglas body having openings located on two levels and directed tangentially to circular sections of the cylindrical body; in the upper part of the casing, a Clark electrode is mounted, which is a polarographic cell with a platinum P1ndsator electrode and a silver reference electrode lowered into the electrolyte and distant from the medium being measured by a gas-permeable membrane; in the lower part of the koraus there is a stirrer, driven by an electric motor with a magnet (AS USSR J 989444, M. cl. b; -01U2 / 48, publ. 15.01.83).

Общш ДЛЯ известного ж заявляемого устройств является iia ЛЯЧЯ8 корпуса из изоляционного материала, шушщего входное и выходное тангенциально направленные отверстия, расположенные на разных уровнях, и измерительного и вспомогательного электродов с токосъемниками.General for the well-known of the claimed devices is iia ЛЯЧЯ8 housing made of insulating material, suppressing the inlet and outlet tangentially directed holes located at different levels, and measuring and auxiliary electrodes with current collectors.

Известное устройство не обладает экспрессностью вследст- . вие пропускания кислорода контролируемой жидкости через мембрану, вносящую в процесс определения транспортное запаздывание,, имеет малую надежность из-за отсутствия механизма очистки электродов и мембраны, Крош того, известное устройство имеет меньшую надежность из-за нали-чия вращащихся частей,The known device does not exhibit expression. the transmission of oxygen of a controlled fluid through the membrane, introducing transport delay into the determination process, has low reliability due to the lack of a cleaning mechanism for the electrodes and the membrane. Moreover, the known device has less reliability due to the presence of rotating parts,

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение экспрессности определенш кислорода в жидкости, надежности его работы,The task to which the claimed utility model is directed is to ensure the rapidity of a certain oxygen in a liquid, the reliability of its operation,

Поставленная задача решается с помощью датчика, содержащего корпус, имещий входное и выходное тангенциальные отверстия, расположенные на разных уровнях, электроды, смонтированные в корпусе, и токосъемники,The problem is solved using a sensor containing a housing having an input and output tangential openings located at different levels, electrodes mounted in the housing, and current collectors,

В отличие от ближайшего аналога в заявленном датчике измерительный и вспомогательный электроды выполнены в виде полуцилиндров и вместе с изолирущей их вставкой образуют цшшндрическую полость, в которую помещен шарик, свободно перемещащийся под действием контролируемой жидкости. Диаметр шарика больше или равен ширине вставки, а его масса выбрана из соотношения:Unlike the closest analogue in the claimed sensor, the measuring and auxiliary electrodes are made in the form of half cylinders and together with their insulating insert form a cylindrical cavity in which a ball is placed that moves freely under the action of a controlled fluid. The diameter of the ball is greater than or equal to the width of the insert, and its mass is selected from the ratio:

)-/о..;))-/about..;)

GL - секундный расход жидкости, проходящей через цилиндр, GL - second flow rate of fluid passing through the cylinder,

ei - внутренний диаметр цилиндра, м;ei is the inner diameter of the cylinder, m;

- постоянная, равная 3,14; - constant equal to 3.14;

) - кинематическая вязкость измеряемой жидкости, ьг/с;) is the kinematic viscosity of the measured fluid, bg / s;

Исполнение измерительного и вспомогательного электродов в виде полуцшшндров, образующих вместе с разделящей их изолирущай вставкой цилиндрическую полость, позволяет использовать для очистки рабочих поверхностей электродов шарик, свободно перемещащийоя под действием контролируемой жидкости внутри этой цилиндрической полости, что обеспечивает высокую надежность работы датчика, обусловленную также исключеаием из конструкции вращающихся частей.The design of the measuring and auxiliary electrodes in the form of half-cylinders, forming a cylindrical cavity together with the insulating insert separating them, makes it possible to use a ball freely moving under the influence of a controlled fluid inside this cylindrical cavity to clean the working surfaces of the electrodes, which ensures high reliability of the sensor, also due to the exclusion of design of rotating parts.

векций, скорость которой значительно выше скорости , происходшцей в мембране, чем и объясняется повышение экспрессное ти определенш кислорода.centuries, the rate of which is much higher than the rate occurring in the membrane, which explains the increase in the express type of oxygen.

Заявленная ширина жзолирущей встажи гарантирует от замыкания между электродами при остановке потока жидкости, повышая тем самым надежность работы . Заявленное соотношение для вубора массы определяет характер его вращенш между электродами я обеспечивает надежную очистку электродов от выпадащих в осадок солей, содержащихся в жидкости, а, следовательно, надежность работы датчика.The claimed width zzoliruyuschih insides guarantees against short circuit between the electrodes when the fluid flow is stopped, thereby increasing reliability. The stated ratio for the mass booster determines the nature of its rotation between the electrodes; I provides reliable cleaning of the electrodes from salts precipitated in the liquid, and, therefore, the reliability of the sensor.

Масса шарика выбрана в диапазоне определяемом коэффщиентом (3,3 4,6) ю , Дря значении коэффициента меньше 3,3 ю шарик тяжелый и потоком жидкости не вращается, а больше чем 4 ю - он выбрасывается потоком из цилиндрической полости.The mass of the ball is selected in the range determined by the coefficient (3.3–4.6) ω. For a coefficient value of less than 3.3th, the ball is heavy and does not rotate with a fluid stream, but more than 4th — it is ejected by the flow from the cylindrical cavity.

Датчик не имеет вращащ асся частей, что повышает надежность работы датчика.The sensor has no rotating parts, which increases the reliability of the sensor.

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен датчик для определения кислорода в жидкости, в разрезе.The essence of the claimed utility model is illustrated in the drawing, which shows a sensor for detecting oxygen in a liquid, in a section.

Датчик содержит корпус I с крышкой J, герметично закрыващей его. Корпус и крышка могут быть изготовлены из изоляционного материала, например, полипропилена. В корпусе I жестко установлены измерительный электрод 3 и вспомогательный электрод 4, выполненные в виде полуцилиндров, образующих вместе с изолирующей вставкой 5 цилиндрическую полость. Измерительный электрод может быть изготовлен из серебра, никеля или меди, а вспомогательный электрод - из нержавеющей стали или свинца, В крышку 2 герметично вмонтирован электрод 6 сравнения. В копусе I выполнены сквозные отверстия 7,8, расположенные на разном уровне и имещие тангенциальную направленность. На вспомогательном электроде 4 также выполнено отверстие, соосное с отверстием 7 в корпусе I. Через отверстие 7 контролируемая вода подается в цилиндрическую полость датчика, а через отверстие 8 удаляется из датчика.The sensor comprises a housing I with a cover J tightly closing it. The housing and cover may be made of insulating material, for example polypropylene. In the housing I, the measuring electrode 3 and the auxiliary electrode 4 are rigidly mounted, made in the form of half-cylinders, forming, together with the insulating insert 5, a cylindrical cavity. The measuring electrode can be made of silver, nickel or copper, and the auxiliary electrode is made of stainless steel or lead. The reference electrode 6 is hermetically mounted in the lid 2. Through hole I made through holes 7.8, located at different levels and having a tangential orientation. On the auxiliary electrode 4, a hole is also made, coaxial with the hole 7 in the housing I. Through the hole 7, controlled water is supplied to the cylindrical cavity of the sensor, and through the hole 8 is removed from the sensor.

В Цилиндрическую полость, составленную электродами 3 и 4, вставкой 5, помещен шарик 9, диаметр которого больше или равен ширине вставки, а масса шарика 9 выбирается из соотношения:A ball 9 is placed in the cylindrical cavity composed by electrodes 3 and 4, insert 5, the diameter of which is greater than or equal to the width of the insert, and the mass of the ball 9 is selected from the ratio:

X д d / Oi - сек вдный расход жидкости в цилиндре, м/с ; внутренний диаметр цилиндра, м; - постоянная, равная ЗД4 l) - кинематическая вязкостьконтролируемой жидкости, йг/с . В реальном примере йг 26 м, расход воды QL s 6,7« 10 , кинематическая вязкость ) I 10 wr/c, шарик имел массу tl 10 кг. Электроды 3, 4 и 6 имеют токосъемники соответственно 10, II и 12, додклняенйые к измерительному блоку 13. В корпусе I герметично закреплены входной штуцер 14 и выходной 15 Датчик работает следуюцим образом, В корпус I через штуцер 14 подается постоянный поток жддкости. Жидкость проходит через отверстие 7 в корпусе I и вспомогательном электроде 4, вшолненное тангенциально и закручивается в цилиндрической полости. Энергия воды такова, что она подхватывает 9 и начинает его вращать, прижимая центростремительной силой к стенкам цилиндрической полости. Измерительный и вспомогательный электроды 3 и 4 очищаются от выпавших в осадок солей и механических примесей. Диаметр шарика больше или равен ширине вставки. Такая ширина вставки предохраняет датчик от короткого замыкания при остановке потока жидкости, так как шарик не может замкнуть электроды 3 и 4, если случайно попадет между шми. Короткое замыкание между электродами привело бы к выходу из строя измерительного блока 13, Выбор массы шарика до формуле и отсутствие вращающихся частей повышает надежность измерения. На измерительном электрода 3 относительно электрода сравнения 6 измерительным блоком 13 поддерживается постоянный потенциал. При подаче жиддости в датчик между измерительным 3 и вспомогательным 4 электродами возникает ток, величина которого прямо пропорциональна содержанию кислорода в жидкости. Молекулы кислорода, восстанавливаясь на измерительном электроде, обеспечивают этот ток, В качестве электрической связи между электродами служит жидкость. X d d / Oi - sec is the second liquid flow rate in the cylinder, m / s; cylinder inner diameter, m; - constant equal to ЗД4 l) - kinematic viscosity of the controlled fluid, yg / s. In a real example, г 26 m, water consumption QL s 6.7 «10, kinematic viscosity) I 10 wr / s, the ball had a mass tl 10 kg. The electrodes 3, 4 and 6 have current collectors 10, II, and 12, respectively, connected to the measuring unit 13. In the case I, the inlet fitting 14 and the outlet 15 are sealed tightly. The sensor operates as follows, A constant flow of fluid is supplied to the case I through the nozzle 14. The fluid passes through an opening 7 in the housing I and the auxiliary electrode 4, tangentially filled and twisted in a cylindrical cavity. The energy of water is such that it picks up 9 and begins to rotate it, pressing it with centripetal force against the walls of the cylindrical cavity. Measuring and auxiliary electrodes 3 and 4 are cleaned of precipitated salts and solids. The diameter of the ball is greater than or equal to the width of the insert. Such an insert width protects the sensor from short circuit when the fluid flow stops, since the ball cannot close electrodes 3 and 4 if it accidentally gets between the shmi. A short circuit between the electrodes would lead to the failure of the measuring unit 13, the choice of the mass of the ball to the formula and the absence of rotating parts increases the reliability of the measurement. On the measuring electrode 3 relative to the reference electrode 6, the measuring unit 13 maintains a constant potential. When liquid is supplied to the sensor, a current arises between the measuring 3 and auxiliary 4 electrodes, the value of which is directly proportional to the oxygen content in the liquid. Oxygen molecules, being restored on the measuring electrode, provide this current. Liquid serves as the electrical connection between the electrodes.

Claims (1)

Датчик для определения кислорода в жидкости, содержащий корпус, имеющий входное и выходное тангенциальные отверстия, расположенные на разных уровнях, электроды, установленные в корпусе, и токосъемники, отличающийся тем, что измерительный и вспомогательный электроды выполнены в виде полуцилиндров и вместе с изолирующей их вставкой образуют цилиндрическую полость, в которую помещен свободно перемещающийся под действием контролируемой жидкости шарик, диаметр которого больше или равен ширине вставки, а масса выбрана из соотношения Mm= 4Q/((3,3-4,6)*10^7*d*пи*ню), где Q - секундный расход жидкости, м/с; d - внутренний диаметр цилиндра, м; ню - кинематическая вязкость измеряемой жидкости, м/с.A sensor for detecting oxygen in a liquid, comprising a housing having tangential inlet and outlet openings located at different levels, electrodes installed in the housing, and current collectors, characterized in that the measuring and auxiliary electrodes are made in the form of half cylinders and together with their insulating insert form a cylindrical cavity into which a ball freely moving under the action of a controlled fluid is placed, the diameter of which is greater than or equal to the width of the insert, and the mass is selected from the ratio Mm = 4Q / (3, 3-4.6) * 10 ^ 7 * d * pi * nude), where Q is the second fluid flow rate, m / s; d is the inner diameter of the cylinder, m; nu - kinematic viscosity of the measured fluid, m / s.
RU93033161/25U 1993-06-25 1993-06-25 Sensor for detecting oxygen in a liquid RU248U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93033161/25U RU248U1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Sensor for detecting oxygen in a liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93033161/25U RU248U1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Sensor for detecting oxygen in a liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU248U1 true RU248U1 (en) 1995-01-16

Family

ID=48262641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93033161/25U RU248U1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Sensor for detecting oxygen in a liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU248U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469306C1 (en) * 2011-08-11 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет Apparatus for determining concentration of oxygen in aqueous and gaseous media

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469306C1 (en) * 2011-08-11 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет Apparatus for determining concentration of oxygen in aqueous and gaseous media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4400242A (en) Electrochemical method of determining oxygen, halothane and nitrous oxide
US3658679A (en) System for determining the hydrogen ion concentration of flowing liquids
CN210243639U (en) Water quality monitoring device
CN203658300U (en) Tester for determining scale inhibitor performance by using conductivity method
RU248U1 (en) Sensor for detecting oxygen in a liquid
US2723562A (en) Flow velocity indicating devices
CN209927769U (en) Self-stirring system of dissolved oxygen tester
GB1131325A (en) A method of performing coulometric titration of flowing fluids and an apparatus therefor
CN207866288U (en) A kind of undersea detection device
GB1462684A (en) Water quality determination apparatus
CN202362018U (en) Dehydrogenation effect measuring device for ship ballast water management system
CN217981381U (en) Novel continuous type water radon degassing measurement device
JP3708208B2 (en) pH sensor and ion water generator
SU630539A1 (en) Fluid-tightness testing apparatus
JPH0416746A (en) Bubble-cleaning device
CN218956170U (en) Water quality monitoring sampling device
CN215261921U (en) Novel wet-type gas flowmeter
CN107957441B (en) Detection device for electrochemical analysis
SU903722A1 (en) Device for fluid-tightness checking
SU1357815A1 (en) Primary instrument transducer of electric conduction of liquid
JP2000009676A (en) Water quality detector
CN2195094Y (en) In-line sodium densimeter water sample alkalizing device
JP3638172B2 (en) Electrolyzed water generator
RU2115444C1 (en) Ph probe
SU805145A1 (en) Device for chemi-luminescent analysis