SU765722A1 - Подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов - Google Patents

Description

Предлагаемое техническое решение относитс  к области технической физи ки, к средствам измерени  влажности и может быть использовано при конструировании и эксплуатации подогревных электролитических первичных преобразователей влажности газов. Известен подогревный электрически первичный преобразователь влажности газов, включающий термочувствитель ный элемент, наход щийс  в контакте с влагочувствительным слоем, и разме щенный вокруг него в анализируемом газе резистивный нагревательный элемент Щ . Увеличение ресурса преобразовател  достигаетс  благодар  уменьшению тока в цепи электродов за счет введени  в преобразователь реэистивного нагревательного элемен та, частично компенсирующего потерю тепла с влагочувствительного сло . Недостатком этого преобразовател   вл етс  относительно невысокое быстродействие вследствие слабой те ловой св зи между резистивным нагре вательным элементом ивлагочувствительным слоем, осуществл емой через промежуточный слой анализируемого г . за.Этот недостаток про вл етс  такж при устранении промежуточного сло) ,газа путем нанесени  резистивного |Нагревательного элемента непосредственно на поверхность влагочувствительного сло  в св зи с сокращением площади влагообмена между влагочувствительным слоем и окружающ1 м газом при таком конструктивном исполнении преобразовател . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов,включающий термочувствительный и резистивный нагревательный элементы, наход щиес  в тепловом контакте с влагочувствительным слоем 2 . В этом преобразователе резистивный нагревательный элемент размещен между термочувствительным элементом и влагочувствительным слоем и отделен от последнего электроизол ционной пленкой, через которую с влагочувствительным слоем соприкасаетс  половина общей поверхности (верхн   часть) резистивного нагревательного элемента. Недостатком этого преобразовател   вл етс  увеличение перегрева термочувствительного элемента и соответствующее возрастание погрешности преобразовани  по мере увеличени 

,тепловыделени  в резистивном нагревательном элементе из-за смещени  источника тепловыделени  от наружной поверхности влагочувствительного сло  по направлению к термочувствительному элементу при питании резистивного нагревательного элемента током . Кроме того, быстродействие такого преобразовател  в р де случаев ограничивает создание малоинерционных систем контрол  и управлени  влажности газа.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  подогревного электролитического первичного преобразовател  влаж:ности газов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в подогревном электролитическом первичном преобразователе влажности газов, включающем термочувствительный и резистивный нагревательный элементы , наход щиес  в тепловом контакте с влагочувствительным слоем, резистивный нагревательный элемент размещен внутри влагочувствительного сло .

Размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочувствительного сло  приводит к повышению точности преобразовател  вследствие приближени  резистивного нагревательного элемента к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом без уменьшени площадиэтой поверхности.

Кроме того, размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочувствительного сло  приво-. дит и к повышению быстродействи  преобразовател  вследствие увеличени  (практически вдвое) поверхности соприкосновени  между резистивным нагревательным элементом и влагочувствительным слоем, а также вследствие приближени  резистивного нагревательного элемента к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом без уменьшени  площади этой поверхности. На чертеже изображена конструкци  подогревного электролитического первичного преобразовател  влажности газов в конкретном варианте исполнени .

На каркас 1, внутри которого установлен термочувствительный элемент 2, навиты окруженные стеклочулочками 3 два электрода 4 и установленный между ними резистивный нагревательный элемент 5, покрытый электроизол ционной пленкой 6 и также окруженный стеклочулочком 3. При этом элементы конструкции могут быть изготовлены:каркас 1 - из керамики или термически устойчивого стекла, электроды 4 и резистивный нагревательный элемент 5 из углеродных нитей, электроизол ционна  пленка б - из фторлона или

фторпласта. В качестве термочувствительного элемента 2 используют преимущественно термометр сопротивлени  или термопару.

Подготовку преобразовател  к эксплуатации выполн ют следующим образом . Преобразователь погружают во вспомогательную емкость, например пробирку с раствором гигроскопической соли. Через промежуток времени, достаточный дл  пропитки раствором стеклочулочков 3, извлекают преобразователь из пробирки и, соединив между собой последовательно электроды 4 и резистивный нагревательный элемент 5, подключают их к клеммам источника переменного напр жени . При протекании тока в цепи электродов 4 и резистивного элемента 5 они нагреваютс , в результате чего испар етс  избыток растворител , а сопротивление межэлектродной цепи преобразовател  возрастает. Происходит сушка стеклочулочков 3, что приводит к превращению их в единый влагочувствительный слой, состо щий из внедренных в стеклоткань кристаллов и насыщенного раствора гигроскопической соли. После завершени  процесса сушки преобразователь готов к работе в режиме измерений.

Измерение влажности окружающего газа выполн ют путем измерени  равновейной температуры влагочувствительного сло  посредством термочувствительного элемента2 и определени  по ней влах ности газа с помощью предписанной преобразователю градуировочной характеристики.

Размещение резистивного нагревательного элемента внутри влагочувствительного сло  обеспечивает повышение точности и быстродействи  подогревного электролитического первичного преобразовател  влажности газов за счет увеличени  поверхности соприкосновени  и, следовательно, улучшени  теплового контакта между резистивным нагревательным элементом и влагочувствительным слоем, а также за счет приближени  основного источника нагрева к поверхности влагообмена между влагочувствительным слоем и анализируемым газом. Повышение точности и быстродействи  преобразователей приводит к повышению достоверности информации о влажности ангшизируемого газа, что обеспечивает уменьшение отклонений этого параметра от заданного уровн  в системах регулировани .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 273488, кл. G 01 N 1/11, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 444097, кл, G 01 N 25/26, 1972 (прототип).