Устройство для измерения концентрации кислорода в газах

 

УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ГАЗАХ, содержащее твёрдозлектролитную ячейку с электродами в качестве чувствительного злемента и одновременно дат чика температуры и упавляемый этим датчиком регулятор температуры ячейки , состоящий из усилителя, генератора рабочей частоты, .нагревателя, неуравновешенного моста переменного тока и измерительного щтйорл отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и ув|еяичения ресурса работы, в регулятор.температуры дополнительно введены мультивибратор и коммутатор, причем вход мультивибратора соединен с входом усилителя , а выход - с управляищей цепью коммутатора, вход коммутатора соединен с выходом усилителя, а выход - с .нагревателем. О ел Ob о 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

4 А (191 (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ . Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - „.:.

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.:(21) 3419351!18-25 (22) 08.04.82 (46) 23.11.83, Бюл. Ф 43 (72) В.В.Нестеров, В.И.Кривошей, В.Ф.Цокало, И.И.Скочко и М.Б.Лазуткин (71) Киевское научно-производственное

:объединение "Аналитприбор" (53) 243.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 518709. кл. G 01 И 27/46, 1976, .

2.. Авторское свидетельство СССР

Ф 636521 кл. G 01 М 27/46, 1978 (прототий).

;(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ГАЗАХ, содержащее твердоэлектролитную ячейку с электродами в качестве чувствительного элемента и одновременно дат. чика температуры и упавляеиый этим датчиком регулятор теипературы ячейки, состоящий из усилителя, генератора рабочей частоты, .нагревателя, неуравновешенного моста переменного . тока и измерительного прибора, о т— л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью повышения точности и увеличения ресурса работы, в регулятор. температуры дополнительно введены мультивибратор и коммутатор, причем вход иультивибратора соединен с входои усилителя, а выход - с управляющей цепью коимутатора, вход коммутатора соединен с выходом усилителя, а выход - с . .нагревателеи.

1 1056

Изобретение относится к газоана литическому приборостроению и может быть использовано для измерения концентрации кислорода в газах.

Известно устройство для иэмере5 ния концентрации кислорода в газах, содержащее твердоэлектролитную ячейку с электродами и измерительный npu5op I I ).

Недостатком данного устройств а является низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения концентрации кислорода в газах, содержащее твердо-15 электролитную ячейку с электродами в качестве чувствительного элемента и одновременно датчика температуры и управляемый этим датчиком регулятор температуры ячейки, состоящий из уси- о лителя, генератора рабочей частоты, нагревателя, неуравновешенного моста переменного тока и измерительного прибора 2 ).

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения концентрации кислорода в газах.

Погрешность возникает за счет того, что при подаче на нагреватель максимальной мощности от источника питания для создания необходимой рабочей температуры ячейки в твердом электролите появляются микротрещины и это снижает точность измерений, ухудшает надежность и уменьшает ресурс работы устройства. Целью изобретения является повышение точности и увеличение ресурса работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения концентрации кислорода в газах, содержащее твердоэлектролитную ячейку с электродами в качестве чувствио

«45 тельного элемента и одновременно датчика температуры и управляемый этим датчиком регулятор температуры.ячей" ки,состоящий из усилителя, генератора рабочей частоты, нагревателя, неуравновешенного моста переменного тока и измерительного прибора, в регулятор температуры дополнительно введены.мультивибратор и коммутатор, причем вход мультивибратора соединен с входом усилителя, а выход — с управляющей цепью коммутатора, вход коммутатора соединен с выходом усилителя, а выход — с нагревателем.

034 2

На чертеже схематически изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит твердоэлвктролитную ячейку I.с электродами 2, регулятор .температуры, состоящий из генератора 3 рабочей частоты, усилителя 4, мультивибратора 5, коммутатора 6 напряжения питания, нагревателя 7 и неуравновешенного моста переменного тока, плечи которого образованы сопротивлениями 8-10 и твердоэлектролитной ячейкой 1 с электродами 2 и измерительный прибор Il.

Устройство работает следующим образом, От генератора 3 напряжение часто-, той не менее I кГц подается на мост,,переменное сопротивление 10 которого служит для установки рабочей тем" нературы твердоэлектролитной ячейки

l. В первоначальный момент при вклю" чении устройства максимальное напряжение разбаланса с диагонали неуравновешенного моста переменного тока, пропорциональное величине электрического сопротивления твердоэлектролитной ячейки I заключенной между электродами 2, являющегося функ.цией рабочей температуры, поступает на вход усилителя 4 и мультивибратора 5. Усиленный сигнал далее поступает на вход коммутатора 6. Мультивибратор 5 вырабатывает импульсы с изменяющейся скважностью пропорциональной изменению (уменьшению) разбаланса неуравновешенного моста переменного тока, которые поступают на управляющую цепь коммутатора 6, т.е. на нагреватель 7 в начальный момент поступает необходимая минимальная мощность для его нагрева. По иере увеличения рабочей .температуры скважность импульсов уменьшается и пропорционально увеличивается количество энергии, подаваемой на нагреватель 7, т.е. происходит плавное увеличение рабочей температуры твердоэлектролитной ячейки 1, что исключает возможность тепловых ударов, .которые приводят к появлению микротрещин в твердом электролите.

При достижении заданной рабочей температуры порядка 600"800 С на на" греватель 7 подается максимальная мощность для его нагрева, при этом скважность импульсов максимальна. При достижении равновесия моста коммутатор . 6 отключает нагреватель 7 от

Составитель Г.Боровик

Техред H.Àñòàëîø Корректор И.Эрдейи,Редактор Н.Рогулич

Заказ 9291/35 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1056034 4 источника напряжения питания. В даль- на электродах 2 твердоэлектролитнейшем при уменьшении температуры ной ячейки I наводится ЭДС, которая нагреватель 7 подключается вновь, подается на измерительный прибор 11 т.е. автоматически поддерживается. и по измеренному значению ЭДС судят необходимая рабочая ремпература. При > о величине концентрации кислорода измерении концентрации кислорода в анализируемом газе.