Гигрометр

Авторы патента:

Пирог Виктор Павлович (RU)

Кондратьев Илья Александрович (RU)

Носенко Леонид Федосеевич (RU)

Сухов Алексей Александрович (RU)

G01N27/423 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

G01N27/42 - измерение количества материала

G01N25/56 - путем определения влагосодержания

Владельцы патента RU 2652656:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") (RU)

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах. Заявленный гигрометр, состоящий из кулонометрической ячейки, выполненной секционно, из двух частей - рабочей и контрольной, расположенных во внутреннем канале корпуса ячейки последовательно одна за другой, стабилизатора расхода газа, микроамперметра, кнопки «Контроль», источника постоянного тока. отличается тем, что с целью повышения точности измерения объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масел гигрометр имеет режим восстановление, позволяющий восстанавливать работоспособность кулонометрической ячейки без прекращения проведения анализа. Дополнительно гигрометр оснащен функцией ВОССТАНОВЛЕНИЕ, что позволяет сохранять точность измерений объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масла без прекращения проведения анализа. Технический результат - повышение точности измерения объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масел. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в кулонометрических гигрометрах при измерении объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масла.

Для измерения объемной доли влаги в гигрометре используется кулонометрическая ячейка (КЯ). При измерении объемной доли влаги анализируемый газ поступает в КЯ. Расход газа через КЯ поддерживается постоянным с помощью стабилизатора расхода газа, который соединен с КЯ последовательно. Влага, содержащаяся в анализируемом газе, поглощается пленкой сорбента, расположенной между электродами КЯ, и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам КЯ, подвергается электролизу.

Суммарный ток I₀ электролиза в КЯ при постоянном расходе пропорционален объемной доле влаги, содержащейся в анализируемом газе и определяется по формуле

где - объемная доля влаги в анализируемом газе, млн^-1;

- электрохимический эквивалент воды;

Q - расход газа, см³/мин;

I₀ - ток электролиза КЯ, мкА.

Одним из основных требований к КЯ является обеспечение практически полного поглощения влаги из проходящего через нее потока анализируемого газа. Только при выполнении этого условия кулонометрические гигрометры обеспечивают высокую точность измерения. Однако в процессе эксплуатации активная поверхность сорбента с течением времени может уменьшаться вследствие загрязнения, чаще всего парами масла. В эксплуатационной документации на все кулонометрические гигрометры введено ограничение по содержанию паров масел в анализируемом газе.

Серийно выпускаемые гигрометры используют кулонометрическую ячейку (авторское свидетельство СССР №448774, МПК G01N 27/02), выполненную секционно из двух частей, рабочей и контрольной, расположенных во внутреннем канале корпуса ячейки последовательно одна за другой. При нормальной работе рабочей части, т.е. когда она захватывает всю влагу из анализируемого газа, в контрольную часть поступает сухой газ. В это время в контрольной части практически отсутствует электролиз. При загрязнении кулонометрической ячейки парами масла в первую очередь уменьшается активная поверхность сорбента рабочей части, а у контрольной части появляется ток электролиза, что ведет к неполному поглощению влаги из проходящего через нее потока анализируемого потока газа. Для определения работоспособности кулонометрической ячейки в гигрометре предусмотрен режим «КОНТРОЛЬ», позволяющий оперативно определять полноту поглощения влаги кулонометрической ячейкой из проходящего через нее потока анализируемого газа. Значение полноты поглощения влаги кулонометрической ячейки нормируются в ГОСТ Р 8.758-2011 ГИГРОМЕТРЫ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЕ.

Основным недостатком при измерении объемной доли влаги в газах с превышенным содержанием паров масла кулонометрическим гигрометром является уменьшение точности измерения.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масел.

Поставленная цель достигается в гигрометре, использующем кулонометрическую ячейку, в которой влага поглощается сорбентом и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки, подвергается электролизу. В процессе электролиза влаги всегда возникает некоторая разность потенциалов между электродами, направленная противоположно той, которую прикладываем от внешнего источника. Это явление называется поляризацией, при этом один электрод кулонометрической ячейки будет иметь положительный потенциал, а другой - отрицательный. При уменьшении полноты поглощения влаги кулонометрической ячейкой требуется восстановление активной поверхности сорбента путем электрохимической очистки поверхностного слоя электродов кулонометрической ячейки от примесей паров масла и удаления с межэлектродного пространства кулонометрической ячейки, накопленных за время работы мелкодисперсных частиц масла. Для восстановления активной поверхности сорбента кулонометрической ячейки, покрытой пленкой масла, достаточно изменить полярность включения источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки извне, при этом произойдет изменение полярности потенциалов поляризации ячейки, что сопровождается кратковременным броском тока (вскипание сорбента) в межэлектродном пространстве кулонометрической ячейки, который разрушает целостность пленки масла, покрывающей сорбент, тем самым восстанавливает активную поверхность сорбента, а гигрометр восстанавливает точность измерения.

На чертеже представлен гигрометр, имеющий возможность восстановления активной поверхности сорбента кулонометрической ячейки. Он состоит из кулонометрической ячейки с сорбентом 1, находящимся между электродами кулонометрической ячейки, выполненной секционно из двух частей - рабочей 2 и контрольной 3, расположенных во внутреннем канале корпуса 4 ячейки последовательно одна за другой, стабилизатора расхода газа 5, микроамперметра 6, кнопки «Контроль» 7, тумблера «Восстановление» 8, источника постоянного тока 9.

Гигрометр работает следующим образом. Анализируемый газ с повышенным содержанием паров масла подается на пневматический штуцер ВХОД ГАЗА гигрометра и поступает в рабочую часть кулонометрической ячейки, где происходит поглощение влаги сорбентом и под действием приложенного источника постоянного напряжения к электродам кулонометрической ячейки происходит электролиз поглощенной влаги, в результате электролиза на электродах возникает напряжение поляризации, по мере работы гигрометра идет медленное покрытие сорбента ячейки парами масла, что ведет к уменьшению поглощаемости влаги кулонометрической ячейкой, это уменьшение поглощаемости влаги в рабочей части определяют по увеличению тока электролиза в контрольной части кулонометрической ячейки путем кратковременного разрыва электрического соединения рабочей и контрольной частей кулонометрической ячейки кнопкой «Контроль». Величина тока в контрольной части кулонометрической ячейки ограничена эксплуатационной документацией и при превышении этого значения оператор должен перевести тумблер SA1 в положение «Восстановление». При этом меняется полярность напряжения питания кулонометрической ячейки, что ведет к изменению полярности напряжения поляризации, которое сопровождается кратковременным броском тока электролиза, что приводит к разрушению целостности пленки, покрывающей сорбент, и восстановлению работоспособности кулонометрической ячейки. Анализируемый газ через ВЫХОД ГАЗА сбрасывается в атмосферу.

Гигрометр, состоящий из кулонометрической ячейки, выполненной секционно, из двух частей - рабочей и контрольной, расположенных во внутреннем канале корпуса ячейки последовательно одна за другой, стабилизатора расхода газа, микроамперметра, кнопки «Контроль», тумблера «Восстановление», источника постоянного тока, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения объемной доли влаги в газах с повышенным содержанием паров масел гигрометр имеет режим восстановление, позволяющий восстанавливать работоспособность кулонометрической ячейки без прекращения проведения анализа.

Изобретение относится к устройствам для измерения влажности сыпучих материалов, например почвы, зерна, минеральных удобрений и т.п. Измеритель содержит измерительный генератор, измеритель тока и процессор, а также содержит несколько электродов, подключаемых попарно или все к одному и расположенных на разной глубине в сыпучем материале, причем процессор запрограммирован на определение влажности в каждом уровне сыпучего материала по корреляции проводимость-влажность и/или емкость-влажность и на осуществление суммирования влажности в каждом уровне сыпучего материала.

Способ вихретокового контроля протяжённых электропроводящих объектов и устройство для его реализации // 2651618

Группа изобретений относится к способам и устройствам для бесконтактного контроля качества протяженных объектов из электропроводящих материалов при производстве и эксплуатации, а также в других отраслях промышленности, где требуется контроль протяженных электропроводящих объектов бесконтактным методом.

Системы измерения глюкозы и способы представления информации в виде значков // 2651064

Группа изобретений относится к медицине. Группа изобретений представлена системами измерения глюкозы и способом отображения информации о статусе глюкозы в крови пациента.

Чувствительный элемент с контактной площадкой // 2650838

Согласно изобретению чувствительный элемент для определения физического свойства газа, в первую очередь для определения концентрации газового компонента, или температуры, или твердого компонента, или жидкого компонента отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержит твердоэлектролитную пластинку (21) и расположенные друг против друга в его продольном направлении первый концевой участок и второй концевой участок, при этом чувствительный элемент содержит функциональный элемент, который расположен вне второго концевого участка (202), который на первом концевом участке электрически соединен с контактной площадкой (43, 44), расположенной на втором концевом участке (202) чувствительного элемента (20) на его наружной поверхности.

Способ и устройство для распознавания жидкости // 2650045

Предложены способ и устройство для распознавания жидкости, содержащей положительно заряженные частицы и/или отрицательно заряженные частицы. Согласно изобретению электрическое поле прикладывается к жидкости посредством приложения напряжения к положительному электроду и отрицательному электроду, расположенным в жидкости, для притягивания отрицательно заряженных частиц к положительному электроду, чтобы сконцентрировать отрицательно заряженные частицы в первой части жидкости, и притягивания положительно заряженных частиц к отрицательному электроду, чтобы сконцентрировать положительно заряженные частицы во второй части жидкости, причем напряжение регулируется на основании по меньшей мере одного из веса заряженных частиц и величины заряда заряженных частиц.

Визуализация методом магнитоиндукционной томографии с помощью одной катушки // 2647150

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам визуализации методом магнитоиндукционной томографии. Способ включает в себя получение доступа к множеству результатов измерения характеристик катушки, полученных для образца с помощью одной катушки, которую возбуждают радиочастотной (РЧ) энергией от источника РЧ-энергии, при этом каждый из множества результатов измерения характеристик катушки получен с помощью одной катушки в одном из множества отдельных местоположений относительно образца и соотнесения данных о положении катушки с каждым из множества результатов измерения характеристик катушки.

Электрический сенсор на пары гидразина // 2646419

Изобретение относится к устройствам и материалам для обнаружения и определения концентрации паров гидразина в атмосфере или пробе воздуха (химическим сенсорам) и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и различных отраслях промышленности.

Устройство и способ для регистрации электропроводных частиц в жидкости // 2645787

Группа изобретений относится к области регистрации электропроводных частиц в жидкости, текущей в трубе со скоростью. Сущность изобретений заключается в том, что устройство для регистрации электропроводных частиц в жидкости, текущей в трубе со скоростью, дополнительно содержит блок самотестирования, предназначенный для осуществления автоматически или по внешнему запросу систематического количественного контроля функций обработки сигналов блока обработки сигналов и/или систематического количественного контроля передающих катушек и/или улавливающих катушек и/или для осуществления по внешнему запросу калибровки блока обработки сигналов посредством калибровочного эталона, устанавливаемого вместо передающих и/или улавливающих катушек.

Способ определения содержания частиц сажи в выхлопной струе авиационного газотурбинного двигателя в полёте // 2645173

Изобретение относится к способу определения частиц сажи в выхлопной струе газотурбинного двигателя (ГТД) в полете. Для осуществления способа измеряют в полете ток нейтрализации с электростатических разрядников самолета электрических зарядов, генерируемых частицами сажи в выхлопной струе газа ГТД, определяют расход газа через сопло двигателя, измеряют значение электризации аэрозолей атмосферы за счет соприкосновения их с поверхностями самолета, определяют среднее значение плотности электрического заряда струи газа на всех режимах полета, определяют содержание частиц сажи в струе по градуированным зависимостям «чисел дымности» от среднего значения плотности электрического заряда и влияния аэрозолей атмосферы.

Способ определения эффективного заряда ионов в жидких металлических растворах // 2644622

Использование: для определения эффективных зарядов ионов в жидких металлических растворах. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения эффективного заряда ионов в жидких металлических растворах включает получение исследуемого жидкого металлического раствора в результате контактного плавления образцов, составляющих эвтектическую систему, при одновременном пропускании электрического тока, отличающийся тем, что в процессе роста жидкой прослойки электрический ток пропускают в направлении, ускоряющем рост жидкой прослойки по сравнению с бестоковым, диффузионным, режимом, а сила тока уменьшается обратно пропорционально квадратному корню из времени, чем достигается псевдодиффузионный режим роста жидкой прослойки, при котором протяженность жидкой прослойки растет пропорционально квадратному корню из времени, что позволяет определить эффективные заряды ионов в полученном жидком металлическом растворе путем сравнения скорости роста жидкой прослойки в псевдодиффузионном и диффузионном режимах.

Способ оперативной оценки качества винодельческой продукции // 2631489

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для оценки качества и установления натуральности (фальсификации) вин и виноматериалов.

Способ определения примесей органических веществ в воде и ее растворах // 2611390

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при экологическом мониторинге природных, сточных вод при контроле состояния объектов окружающей среды.

Гигрометр // 2589516

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, предназначено для измерения объемной доли влаги в газах, может быть использовано в гигрометрах, основанных на кулонометрическом методе измерения влажности.

Способ стабилизации динамических характеристик кулонометрических гигрометров // 2572064

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и предназначено для измерения объемной доли влаги (ОДВ) в газах. Способ стабилизации динамических характеристик кулонометрических гигрометров заключается в том, что в гигрометре с целью стабилизации динамических характеристик независимо от температуры окружающей среды используется кулонометрическая ячейка, в которой поддерживается постоянной температура сорбента с использованием общего электрода ячейки.

Способ определения платины в рудах методом хронопотенциометрии // 2549554

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии, в различных геологических разработках при поиске и разведке. Способ определения платины в руде методом хронопотенциометрии заключается в том, что платину (IV) переводят в раствор и проводят хронопотенциометрическое определение.

Кулонометрическая потенциостатическая установка // 2549550

Изобретение относится к аналитическому приборостроению. Кулонометрическая потенциостатическая установка, содержащая потенциостат, задатчик потенциала, подключенный к первому входу потенциостата, трехэлектродную электролитическую ячейку, рабочий электрод, которой соединен с общим проводом потенциостата, а электрод сравнения - со вторым входом потенциостата, резисторный преобразователь ″ток-напряжение″, включенный между выходом потенциостата и вспомогательным электродом ячейки, блок переключения полярности, подключенный к резисторному преобразователю ″ток-напряжение″, интегратор напряжения, выполненный по схеме интегрирующего преобразователя ″напряжение-частота″ с подключенным на его выходе счетчиком импульсов, блоки регистрации и управления, первый и второй развязывающие резисторы, первый и второй переключатели и эталонный резистор, причем вход и общий провод интегратора напряжения соединены с выходом блока переключения полярности соответственно через первый и второй развязывающие резисторы, а управляющие входы задатчика потенциала, блока переключения полярности, первого и второго переключателей, интегратора напряжения и блока регистрации соединены с соответствующими выходами блока управления.

Кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом // 2545318

Изобретение направлено на повышение точности и упрощение конструкции кулонометрической установки с контролируемым потенциалом. Указанный результат достигается тем, что кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом, содержащая потенциостат, задатчик потенциала, подключенный к первому входу потенциостата, трехэлектродную электролитическую ячейку, рабочий электрод, которой соединен с общим проводом потенциостата, электрод сравнения соединен со вторым входом потенциостата, а вспомогательный электрод соединен с выходом потенциостата, резисторный преобразователь ″ток-напряжение″, включенный между выходом потенциостата и вспомогательным электродом ячейки, первый и второй развязывающие резисторы, переключатели, интегратор напряжения, блоки регистрации и управления, дополнительно содержит операционный усилитель, переключатель полярности и сдвоенный переключатель с первой и второй группами переключающих контактов, при этом вход переключателя полярности через первый и второй развязывающие резисторы соединен с резисторным преобразователем ″ток-напряжение″, а выход - со входом и общим проводом операционного усилителя, выход которого соединен со входом интегратора напряжения, переключающий контакт первой группы сдвоенного переключателя подключен к выводу резисторного преобразователя ″ток-напряжение″, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты этой группы сдвоенного переключателя соединены соответственно со вспомогательным электродом электролитической ячейки и с общим проводом, переключающий контакт второй группы сдвоенного переключателя подключен ко второму входу потенциостата, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты этой группы переключателя соединены соответственно с электродом сравнения электролитической ячейки и с выходом потенциостата, а управляющие входы задатчика потенциала, сдвоенного переключателя, переключателя полярности, операционного усилителя, интегратора напряжения и блока регистрации соединены с соответствующими выходами блока управления.

Способ определения золота в водных растворах методом хронопотенциометрии // 2494385

Изобретение направлено на определение золота в водных растворах методом хронопотенциометрии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов.

Способ определения платины в водных растворах методом хронопотенциометрии // 2494384

Изобретение направлено на определение платины в водных растворах методом хронопотенциометрии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов.

Способ и устройство для измерения концентрации субстрата // 2457474

Изобретение относится к измерению концентрации субстрата посредством аккумулирования энергии, полученной из реакции между биокатализатором и субстратом, распознаваемым биокатализатором.

Способ определения содержания воды в нефтесодержащих эмульсиях и отложениях // 2650079

Изобретение относится к способам определения содержания (концентрации) воды в нефтесодержащих эмульсиях и отложениях, в отработанных нефтепродуктах и других нефтесодержащих отходах (нефтешламах), а также в почвах и грунтах с мест розлива нефтепродуктов или территорий с высоким уровнем загрязнения углеводородами по другой причине.