SU381991A1 - УСТРОЙСТВО дл АВТОЛ1АТИЧЕСКОГО КОНТРОТТЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ШАХТНОЙ АТМОСФЕРЕ - Google Patents

Description

1

Изобретеиие относитс  к устройствам дл  авто.матического контрол  концентрации кислорода в шахтной атмосфере и .может быть использовано в любых област х науки и те.члики, где имеетс  нео;бходи:мость «епрерывного контрол  или поддержки заданного уровн  кислородного режима в газовой смеси.

Известно устройство дл  авто.матического контрол  концентрац кислорода в iiiaxTHoii и руд)1ичной атмосфере, содержащее пол рографический датчик гальванического типа с тср.мосопротивлением и измерительный блок.

Недостатками указанного устройства  вл ютс  несовершенство измерительной схемы, заключаюш,еес  в отсутствии авто.матическои компенсации (термостабилизации) те.мпературного эффекта датчика; недостаточна  чувствительность; необходимость сравнительно часто11 ревизии электрохим-ической системы с целью замены электролита, полимерной мембраны и лромывки электродов; необходи.мость калибровки датчика после смены полимерной мембраны.

Цель изобретени  - повышение точности автоматического контрол  концентрации кислорода в шахтной атмосфере и надежности работы устройства. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено электронагревательным элементом, размещенным в межэлектродном пространстве датчика, а термосопротивление

установлено внутри датчика и соединено через измерительный блок с электронагревательным эле.моггом, причем катод датчика вЕ шолнен в виде перфорированного золотого цилиндра, а анод - в съемного цилиндрического стержн  из прессованного кадмиевого порошка .

На фиг. 1 иоказана функциональна  блокс .чема предлагаемого устройства; иа фиг. 2 - терлюстабллизироваииый пол рографический

0 датчик гальванического типа и узел I датчика .

Устройство содержит пол рографический датчик / гальванического типа с термосопротивлен}1ем 2 и электронагревательным элемен5 том 5 и 1змерительный блок 4. Термосопротивление включено в одно из плечей мостовой схемы 5. Измерительна  диагональ мостовой схемы соедин етс  с усилителем напр же}П1  6. откуда сигнал поступает на усилитель

0 посто нного тока 7, включающий или отключающий электронагревательный элемент 3.

Пол рографический датчик 7 представл ет собой гальванический элемент, катод 8 которого выполнен в виде перфорированного

5 золотого цилиндра, а анод .9 - в виде съемного цилиндрического стержн  из прессованного кадмиевого порошка. Перфорированный катод 8 установлен на внешней стороне корпуса W датчика /. При монтаже нредуслгатри0

Баетс  совпадение отверстий перфораций золотого катода и корпуса (перфораци  корпуса служит дл  обеспечени  доступа электролита из внутренней части датчика к катоду). Анод 9 размещен внутри корпуса 10 датчика /. Полимерна  мембрана //, изготовленна  заранее в форме цилиндра, закреплена на корпусе датчика при помощи зажим«ьгх колец, расположбЕных в профилированных ка иавках корпуса. На внешней стороне корпуса датчанка сделана Винтообразна  канавка, в кото:ру10 уложен электронагревательный элемент 3 у виде платиновой спирали. Внутри датчика У вблизи полимерной .мембраиы // расположено термосопрот вление 2, служащее дл  контрол  и регулирова1ни  температуры элекгролгга. Пруж-нна 72 и пробка }3 обесггечпвают контакт анода 9 с токоотзод щей золотоГ пластинкой и герметизируют датчик /.

Устройство работает следующим образом.

При .контакте датчика с кислородсодержащей газовой смесью молекулы кислорода диффундируют через нолимерную мембрану // к катоду 8, на котором пронс.ходит их Электравосстановление . Электролит, заполн ющий вес межэ.тектродное простраиство. служит дл  элсктричес.кой св зи катода 6 с анодом 9, гготенциал которого обесггечивает необходимую величину потенциала катода, лежащую в области предельного диффузионного тока электровосстановлени  кислорода. Электрохимическа  реакци  на катоде протекает одноступенчато с потреблением четырех э,-1ектро1 01

О2+2Н20+4е- 4ОН

При этом происходит pacTBopeinie .металла а I го да.

Дл  иредотвращенн  вл.и нн  колебании температуры окружающей среды на показани  пол рографического датчика / служат электрокагренательный элеме 3 и термосопротивление 2, включенное в одно -из илечей мостовой схе.мы 5. Первоначально сбалансированна  мостова  схе.ма лри отклонении те.мнературы окружающей среды от контрольного

уровн  выходит из равновеси  вследствие изменени  величины соиротивлени  термосопротивлеии  2. В диагонали схемы по вл етс  сигнал, который усиливаетс  усилителем напр жени  6 и подаетс  на усилитель посто нного тока 7, в э.читтер которого включено реле, включающее электронагревательный элемент 3 при снижении температуры электрол;1та дптчнка7 ниже заданного уровн . Таким образом, устройство иозвол ет поддоржмвать томисратуру электролита иа заданном уровне с точностью ±0,5С и обеспечивает тем самым пиутрепнюю терМостабилизаиию пол рографического датчика. Задаишлй уро:-;снь темиературы выбираетс  -мпкс1:млл:)иа

возможным ир.и работе в даины.х с,.

1.Устр011ст1;о дл  автоматического контрол  (О1щеитраци; кислорода в и.тахтиой атмос()ерс , содержащее пол рографический датчш-: гальв -нического типа с термосопротивлеиием и 1змерительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повыи ени  точности гзмерени  и надежио;ти работы устро11ства, оно снабжено электроиагрсвательньш элементом, размеп1ениы .м в межэлектродном пространстве датчика, а термосоиротиБленме установлено в}1утри датчика и соедн;1еио через измерительный блок с электронагревательным элементом.

2.Уст|1ойство 110 и. , отлпчающеес. тем, что катод датчика выполиеи в виде перфорирова .ииого золотого цили|Ндра, а анод - в виде съемного цилиндрического стержн  из прессо .чаиного кадмиевого иороииса.

yjen i

-

И

i. Й-;И Й-5 Mp 1i|W -.

iSr ; .. h-iVll-L

Риг.2