SU1467483A1 - Устройство дл измерени углеродного потенциала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области; химико-термической обработки к может быть использовано при контроле углеродного потенциала печных атмосфер. Цель изобретени  - повьшение надежности и расширение технологических возможностей устройства. Устройство содержтст размещенные в термостатируе- мом объеме 1 термопару (Т) 2, электрохимический датчик 3, соединенный с вторичным прибором 4, и нагреватель 5. Один конец Т 2 подссединен к инверсному входу регулирующего усилител  6, а другой - к электрическому мосту. Мост состоит из термочувствительного резистора 7 - плечо термокомпенсации , резистора 8 - тглечо задани  температуры (ПЗТ) и двух вспомогательных резисторов 9 и 10, 00 .:h/

Description

Устройство снабжено дополнительным резистором 11, подключенным к ПЗТ, нормально-замкнутым контактом 12, электроемкостью 13 и двум  усилител ми 14 и 15. Первые входь усилителей 14 и 15 подсоединены к ПЗТ, а вторые входы объединены на втором входе регулирующего усилител  6 и соединены через зар дно-разр дные резисторы 16 и 17 с их выходами.2 ил.

10

1

Изобретение относитс  к измериельной технике и может быть исполь- зовано при химико-термической обраотке дл  контрол  углеродного по- тенциала печных ;; атмосфер. .;5

Цель изобретени  - првьшение на- ежности и расширение технологичесих возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена схема предлааемого устройства; на фиг. 2 - граики изменени  температуры термоста- а во времени.

Устройство содернсит размещенные в термостатируемом объеме 1 термопару 2, электрохимический датчик 3, соеди- ненньй с вторым прибором 4, и нагре- ватапь 5. Один конец термопары 2 подсоединен к инверсному входу регули- рук1щего усилител  6, сигнал с выхода 20 которого управл ет током нагрева нагревател  5. Другой конец термопары 2 подключен к электрическому мосту, состо щему из термочувствительного резистора 7- (плечо термокомпенсации),, 25 резистора 8 (плечо задани  температуры ) и двух вспомогательных резисторов 9 и 10.

Устройство снабжено дополнительным резистором 11, подключенным в пле- зо чо задани  температуры, нормально- замкнутым контактом 12, электроемкостью 13 и двум  усилител ми 14 и 15. В качестве нормально-замкх утого контакта 12 может быть использован контакт электромагнитного репе, обмотка которого подключена к источнику гшта- ни  (не показано). В качестве электроемкости 13 может быть использован

v

конденсатор или ионистор, который Q при малых размерах обладает большой емкостью (до 50 Ф) и малым током утечки.

Первый вход усилител  14 подсоединен к.точке А плеча задани  темпе35

0

20 25

зо

Q

35

ратуры, соответствующей промен уточ- ной температуре, а первый вход усилител  15 подсоединен к точке В плеча задани  температуры, соответствующей рабочей температуре. Вторые,, Ьходы усилителей 14 и 15 объединены на втором входе регулирующего усилител  6 и соединены через зар дно- разр дные резисторы 16 и 17 с их выходами .

Устройство работает следуюпош

образом.

После подачи напр жени  питани  нормально-замкнутьй контакт 12 размыкаетс . В точках А и Б электрического моста по вл ютс  положительные напр же1ш  относительно точки С, со- ответствую щие промежуточной и рабочей температурам. Под действием этих -напр жений усилители 14 и 15, имеющие высокий козффищ-юнт усилени  (пор дка ), вход т в режим насыщени . При этом на выходе усилител  16 создаетс  положительное напр жение на зар д электроемкости 13, а .на выходе усилител  14 - отрицательное напр жение на ее разр д. Сопротивление резистора 16 выбрано больше сопротивлени  резистора 17, поэтому ток .зар да преобладает над током разр да, и электроемкость 13 зар жаетс  током, равным разности токов, проход щих через резисторы 16 и 17. 11апр жени  на входах регулирующего ./ усилител  6 формируют разность между напр жением наконденсаторе и ЭДС термопары 2, котора  поддерживаетс  усилителем 6 равной нулю путем нагрева терМостатируемого объема 1 посредством управлени  током нагрева нагревател  5.

Таким образом, программа нагрева термостатируемого объема 1 и, следовательно , электрохимического датчика

3 определ етс  темпом зар да электроемкости 13. Темп зар да электроемкости 13, определ емый в начальный момент разностью токов через резисторы 16 и 17, обеспечивает медленный разо (в течение 40-60 мин) термоста- тируемого объема 1 до промежуточной .температуры Т пор дка . За это врем  влага, наход ща с  в порах и микротрещинах электрохимического датчика 3, успевает испаритьс . Дальнейший нагрев допустимо вести в боле быстром темпе, обеспечивающем равномерность температурного пол  термо- статируемого объема 1 и электрохимического датчика 3.

Устройство обеспечивает этот режим за счет того, что в момент достижени  термостатируемым объемом 1 про межуточной температзфы 1 сумма по- тенциала точки С и напр жени  на электроемкости 13 становитс  равной потенциалу точки А, а затем и превышает его за счет зар да электроемко- сти 13. Это приводит к изменению пол рности напр жени  на выходе усилител  14 с минус на шнос, и зар д электроемкости 13 с этого момента осществл етс  суммой токов через резис торы 16 и 17, что, в конечном итоге, обеспечивает повышенный темп нагрева термостатируемого объема 1 до рабочей температуры Тр.

В момент достижени  суммы потен- циала точки С и напр жени  на электроемкости 13 потенциала точки В усилитель 15 входит в линейный ре тм. При этом на выходе усилител  15 формируетс  отрицательное напр жение,. стабилизирующее напр жение на электроемкости 13 и рабочую температуру в Еермостатируемом объеме 1. С этого момента устройство готово к измерению , дл  чего в электрохимический датчик 3 подают анализируемый газ, а по показани м вторичного прибора (4 суд т о кислородном и углеродном потенциалах контролируемой атмосферы

Высока  линейность зар да и раз- р да электроемкости 13 обеспечиваетс  превышением зар дно-раэр дного напр жени  с выходов усилител  на несколько пор дков, например в 1000 раз, над напр жением зар да электро- емкости 13.

При отключении напр жени  питани  контакт 12 замыкаетс , в результате

чего электроемкость 13 подключаетс  к термопаре 2. Поэтому при снижении температуры термостатируемого объема 1 напр жение на электроемкости 13 точно следует за ЭДС термопары 2. Пр повторном включении программа начнетс  с той температуры, которую фактически имеет термостатируамый объем 1, что способствует устранению тепловых ударов на электрохимический датчик 3.

Снабжение устройства нормально- замкнутым контактом и электроемко- стью шунтирующими входы регулирующего усилител  соответственно после и до термопары, позвол ет исключить тепловые удары на электрохимический датчик после кратковременных отключений устройства. Дополнительный резистор , включенный в плечо задани  температуры, два усилител  и их взаимосв зь с плечом задани  температуры и регулирующим усилителем позвол ют обеспечить два режима нагрева: сушки электрохимического датчика и нагрева со скоростью, предотвращающей тепловые напр жени  в датчике, что повышает надежность его работы и обеспечивает расширение технологических возможностей устройства, в частности использование его в качестве переносного прибора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  углеродного потенциала, содержащее размещенные в термостатируемом объеме нагреватель , термопару и электрохимический датчик, подключенный к вторичному прибору, электрический мост, образованный плечом термокомпенсацик и плечом задани  температуры, регулирующий усилит ель, первый вход которого св зан через термопару с плечом термокомпенсации, второй вход - с плечом задани  температуры, а выход с нагревателем, отличающеес  тем, что, с целью повьшгени  надежности и расширени  технологических возможностей, оно снабжено нормально-замкнутым контактом, конденсатором , дополнительные резистором, подключенным в плечо задани  температуры , и двум  усилител ми, при этом нормальйо-замкнутый контакт св зан с источником питани  и подключе к входам регулирующего усилител .

   51467483

   конденсатор соединен с нормально- параллельно дополнительному резисто- замкнутым контактом и через термопару РУ, а вторые входы усилителей объеди- с первым входом регулирующего усилител , первые входы усилителей соединены с плечом задани  температуры

   иены на втором входе регулирующего усилител  и соединены через зар дно- разр дные резисторы с их выходами.

   Редактор Н.Тупица

   Составитель Е.Анисимов

   Техред М.ДидыкКорректор М.Шароши

   Заказ 1189/41

   Тираж 788

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   параллельно дополнительному резисто- РУ, а вторые входы усилителей объеди-

   иены на втором входе регулирующего усилител  и соединены через зар дно- разр дные резисторы с их выходами.

   Подписное