Индикатор водорода

 

„SU„„. 102

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3@9 6 O1 N 2 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ° ма

\Ф

МФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (.21) 3285659/18-25 (22) 11.05,81 (46) 23.06.83. Бюл. 11 23 (72) А.Н. Подгорный, В.В. Соловей, Ю.К. Глуховцев и В.И. Сурков (71) Институт проблем машиностроения

АН Украинской CCP (53) 543.274 (088.8) (56) 1. Заявка ФРГ и 2526453 кл. 6 Ol и 27/12, опублик. 1978, 2. Агейкин Д.И. Магнитные газо" анализаторы. И.-Л., "Энергия", 1963, с. 195-197 (прототип).

1 1 (54)(57) ИНДИКАТОР ВОДОРОДА, содержащий газочувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивно- сти, сердечник которой представляет соединенную с емкостью для анализируемого газа неметаллическую ампулу, заполненную порошком вещества, взаимодействующего с водородом, о -т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, ампула заполнена порошком LsNi H или FeTiH„ \

102481

Целью изобретения является повыше ние чувствительности индикатора водо" рода. 55

Поставленная цель достигается тем, что в индикаторе водорода, со" держащем газочувствительный элемент, 1

Изобретение относится к технике газового анализа и может быть использовано для измерения концентрации водорода в замкнутых объемах, в том числе и в трубопроводах, 5

Известны устройства, в которых в качестве рабочих гаэочувствительных элементов используются окислы ме" таллов, полупроводники и другие материалы. По изменению сопротивления подобного типа датчиков оценивают наличие и концентрацию газообразного водорода в контролируемом объеме или трубопроводе. Примером индикатора водорода подобного типа является газочувствительный элемент, который. выполнен из феррита и имеет токопроводы для включения в блок измерения его электрического сопротивления, а также нагреватель и блок поддержа- 20 ния постоянства "температуры газочувствительного элемента $1 ) .

Недостатком индикатора водорода, основанного на принципе сорбции газа в материал (абочего элемента, изменяющего его проводимость является то, что применение электрических нагревателей при индикации водорода взрывоопасных концентраций невозможно из-за условий безопасности, а при измерении малых концентраций требует обеспечения стабилизации их рабочей температуры, что ведет к „ усложнению и удорожанию конструкции.Наиболее близким техническим .решением к изобретению является индика" тор водорода, содержащий газочувствительный элемент, выполненный в ви( де катушки индуктивности, сердечник которой представляет собой соединенную с емкостью для анализируемого ra- 40 за неметаллическую ампулу, заполненную порошком вещества, взаимодейст вующего с водородом. При этом изме" няется индуктивность, катушки, что регистрируется измерительным прибо- 45 ром, проградуированным в значениях объемной концентрации водорода (2)

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность ввиду малого диапазона изменений маг- 50 нитной проницаемости у большинства веществ при воздействии водорода.

2 выполненный в виде катушки индуктивности, сердечник которой представляет соединенную с емкостью:-для анализируемого газа неметаллическую ампулу, заполненную порошком вещества, взаимодействующего с водородом, ампУла заполнена порошком LaNi H< илиFeTiHg.

На чертеже изображена блок-схема индикатора.

В контролируемом объеме, которым является проточная емкость 1 для анализируемого газа, установлена не-.. металлическая .ампула 2, заполненная порошкообразным гидридом LaNyH и соединенная с емкостью 1 (сообщение ампулы со средой на чертеже показано стрелками). На ампулу 2 наматывается катушка 3 индуктивности, для которой ампула 2 с гидридом является сердечником. Ампула 2 с гидридом и катуш-. ка 3 индуктивности заключается в ферромагнитный кожух 4, предохраняю" щий ампулу и катушку индуктивности от механических повреждений и, кроме того, являющийся магнитопроводом катушки, существенно уменьшающим рассеяние магнитного поля, создаваемого катушкой, подсоединенной к входу преобразовательного блока 5, выход которого соединен с регистратором 6. (Ампула может быть также заполнена гидридом F6 T H x..

Устройство работает следующим обра ом.

При появлении в контролируемом объеме газообразного водорода по следний начинает интенсивно поглощать" ся порошкообразным гидридом, находя+ щимся в неметаллической ампуле 2.

При этом меняются физические параметры гидрида, в частности его магнитная проницаемость, что приводит к изменению индуктивности катушки 3, которое измеряется измерительным блоком 5 и фиксируется регистрато" ром 6.

Газочувствительный элемент пред" ставляет гидрид Latl< H@ помещенный в стеклянную ампулу с размерами

6 = 110 мм и д 7,0 мм,.на которую намотана катушка индуктивности.с количеством витков Ф 50. Катушка включена в контур LC усилителя, наc ðîåííðro ча частоту в интервале

1-2 ИГц. К открытому концу ампулы подсоединен газопровод; второй ко" нец которого подсоединен к баллону с газообразным водородом, снабженно»

1024816

Составитель 6. Коршунов

Редактор P. Цицина Техред N.Ãåðãåëü Корректор В. 6утяга

«еееа«е«« « « «« « « Сй °

Заказ 4384/40 Тираж 873 . Подписное

BHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, I35 Раушская наб., д, 4/5

«е«««««««««««««»» «»»»

Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ллл,пвтевт эак. gpss .«/ф го расходомером, регистрирующим количество газа, поглощаемое геэочувствительным элементом. В результате равномерного расхода газообразного водорода, поглощаемого гидридом гаэо1 чувствительного элемента, получают .зависимость 0 1® Р (V>> ),.где

0@,11 - выходное напряжение, В; Чщ, » расход в литрах газообразного SoAopoда. Из полученной зависимости видно, что величина выходного напряжения пропорциональна. количеству поглощенного водорода.

Технико-экономический эффект изобретения выражается в улучшении экс" плуатационных характеристик"целого

10 ряда устройств, где индикатор водорода используется в качестве первич" ного преобразователя.