Газоанализатор кислорода

 

ГАЗОАНАЛИЗАТОР КИСЛОРОДА, содержащий корпус с размещенными в нем нагревателем , внутри которого установлена твердоэлектрояитная ячейка со взаимно смещенными электродами, измерителем температуры и индикатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в торце нагревателя установлен теплоотводящий элемент с возможностью перемещения вдоль оси нагревателя, выполненный в виде цилиндра с ребрами. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.SU» 0435

3(51) G 01 N 27/4i Э

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЛО га3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3251344/18 — 25 (22) 3).) 2.81;) (46) 23.09.83. Бюл, N 35 (72) И. И. Просветов, Л. И. Сургай, О. H. Мирошников, А. Д. Сергеев, А. Д. Неуймин и

Д. Л. Блюс (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (53) 543,274 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 493719, кл. G 01 N 27/46, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2795393/18 — 25, кл. 6 0) и 27/46, 1980 (прототип). нолизируекыи фиг 1 (54) (57) ГАЗОАНАЛИЗАТОР КИСЛОРОДА, со. держащий корпус с размещенными в нем нагревателем, внутри которого установлена твердоэлектролигная ячейка со взаимно смешенными электродами, измерителем температуры и индикатором. отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в торце нагревателя усгановлен теплоотводящий элемент с возможностью перемсгцения вдоль оси нагревателя, выполненный в виде цилиндра с ребрами.

1 10435

Изобретение относится к области измерения содержания кислорода в газовых средах, в част ности к электрохимическим датчикам, и может быть использовано в энергетике, химической и металлургической промыццгенности.

Известен газоанализатор кислорода на твердом электролите, содержащий рабочий участок с переменной толппшой. стенки и дополнительным измерительным электродом, подключенным через блок усиления ко вход> сумматора, к которому также подключен образцовый электрод, а измерительный электрод подключен к сумматору и блоку усиления (1), Недостатки заключаются в том, что наличие вычислительных блоков вносит дополнительную 5 погрешность. Кроме того, компенсация в известной ячейке не учитывает функциональной зависимости термо-ЭДС от измеряемой концепт рации кислорода, что в свою очередь снижает, точность измсреция.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газоанализатор кислорода, содержащий корпус с размещенными в нем нагревателем, внутри которого установлена твердоэлектрометкая ячейка со взаимносме- > щенными электродами, измерп-.елем температуры и индикатором (2).

К недостаткам известного устройства следует отнести сложность реализации для получения действительного устранения паразитной термо-ЭДС и соогвстственно недостаточная точ30 ность. В известном устройстве электроды ячейки смепюются на расчетную величину, которая зависит о разности температур и от крутизны линейно-возрастающего температурного поля нагревателя. Для реализации указанного уст35 ройства необходимо измерить, с достаточной точностью, разность температур по толщине стенки ячейки и крутизну температурного поля нагревателя, затем определить величину сме щения электродов, Измерение указанных пара- 40 метров можно произвести только с определенной погрешностью, а достаточно точное нанесение электродов с заданным смещением затруднительно. В результате полностью устранить термо-ЭДС. в известном, устройстве не удаегся, 45

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в газоанализаrope кислорода, содержащем корпус с размещенными в нем нагревателем, внутри ко торого установлена твердоэлектролитная ячейка со взаимно смещенными электродами, измерителем температуры и индикатором, в торце нагревателя установлен теплоотводящий элемент с i5 возможностью перемещения вдоль оси нагрева еля, выполнегшый в виде цилиндра с ребрами.

44 2

На фиг, изображен предложенный газоанализатор; на фиг. 2 — характеристика температурного поля нагревателя.

Газоанализатор содержит корпус !, нагреватель 2, теплоотводящий элемент 3 с механизмом 4 перемещения, твердоэлектролитную.ячейку 5 с электродами 6 и 7, измеритель 8 температуры и индикатор 9.

Электроды ячейки 5 взаимно смещены вдоль общей оси нагревателем 2 на произвольную величину так, ггобы внутренний электрод был смещен в сторону возрастания температурного поля. Из опыта применения газоанализатора следует, что смещать электроды необходимо так, чтобы степень перекрытия, определяемая отношением площади перекрытия к плошади одйого электрода, выраженная в процентах, состав ляла не менее 10%.

Ячейка 5 расположена коаксиально по отношению к нагревателю 2, который в свою очередь помещен внутри корпуса 1. Теплоотводящий элемент 3 расположен в торце нагревателя со стороны смещения наружного электрода 7 и ось его совпадает с осью нагревателя

2 и ячейки 5. С помощью механизма 4 перемещения теплоотводящий элемент 3 может перемещаться вдоль общей оси нагревателя 2 и ячейки 5. Выводы от электродов ячейки 5, измерителя 8 температуры и нагревателя прохо. дят через торец корпуса 1, где герметизируются и изолируются. Выводы электродов ячейки

5 подсоединены к индикатору 9.

Газоанализатор работает следующим образом, При подводе к электродам ячейки 5 газа с одинаковым содержанием кислорода, например воздуха. ЭДС, генерируемая в ней и фиксируемая индикатором 9, будет зависеть только от разности средних температур электродов и при уменьшении этой разности стре мится к нулю.

Именно нри таких условиях настраивается газоанализатор. Перемещая с помощью механизма 4 теплоотводящий элемент 3, вдоль оси ячейки 5, в зоне нагревателя 2 изменяют температуру поля внутри него. Чем глубже внутри нагревателя 2 (ближе к ячейке 5) рас полагается теплоотводящий элемент, тем больше крутизна температурного поля внутри нагревателя (фиг. 2 линия 1). Механизм 4 перемещения снабжен ограничителем хода теплоотводящего элемента 3 (не изображен), который не допускает контакта элемента 3 с ячейкой

5, В зависимости от того на сколько смещены электроды и каждая разность температур на электродах, выбирается определенная величина градиента (крутизна) температурного поля внутри нагревателя, а значит и определенное положение теплоотводящего элемента 3 внутри нагревателя 2. Настройка ведется пеСоставитель Г. Боровик

Техред Т.Фанта Корректор Л; Бокшан

Редактор Г, Волкова

Подписное

Заказ 7328/46 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1043544 4 ремещением теплоотводящего элемента и пре- какими должен быть перепад температур по кращается при установке стрелки индикатора толщине стенки ячейки в разных положениях

9 в нулевое положение. При измерении наст-. теплоотводящего элемента при данном смещений роенным газоанализатором, т.е. при подаче электродов, чтобы средние их температуры быанализируемого и эталонного газов к электро- 5 ли равны. дам ячейки 5, гарантируемая ею ЭДС опре- Применение предложенного газоаналиэатора деляется только уравнением Нернста, так как позволяет повысить точность измерения сосредние температуры электродов 6 и 7 равны держания кислорода в газовых средах и довес. (точки А и Б на фиг. 2) и поэтому паразит- ти ее до 0,5 — 1,0%.. ная термо-ЭДС отсутствует. Рабочая температура ячейки 5 при измерении контролируется . Экономический эффект от внедрения предлос помощью измерителя 8 температуры. Отрез- женного гаэоанализатора на парогенераторах ки А Т, и Т, сйТ g на фиг. 2 показывают ТПП вЂ” 110 составляет 30,0 тыс. руб. в год.