Устройство для автол1атического контроття концентрации кислорода в шахтной атмосфере
38!99!
Свез Советских
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
Сецизлистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹ ——
М.Кл. G Ol n 27/48
Ci 01п 31/О1
Заявлено 05.Х.1971 (№ 1702247/23-26) с присоединением заявки X--Приоритет—
Опубликовано 22.V.1973. Бюллетснь ¹ 22
Дата опубликован:.гя о нс 1!I:l!! 25.1Х.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 628.31:66.012.1 (088.8) Авторы изобретения А. Д. Багриновский, В. Н. Данилов, T А. Кузьмина и Е. М. Пономарева
Московский горный институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРО
КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ШАХТНОЙ АТМОСФЕРЕ
Изобретение относится к устройствам лля автоматического контроля концентрации кислородcl в шахтной атмосфере и может быть использовано в любых областях науки и техники, где имеется необходимость, непрерывного контроля или поддержки заданного уровня кислородного режима в газовой смеси.
Известно устройство для автоматического контроля концентрации кислорода в шахтной и рудничной атмосфере, содержащее полярографический датчик гальванического типа ермосопротивлением и измерительньш блок.
Недостатками указанного устройства являются несовершенство измерительной схемы, заключающееся в отсутствии автоматической компенсации (термостабилизации) температурногоо эффекта датчика; недостаточная чувствительность; необходимость сравнительно частой ревизии электрохимической системы с целью замены электролита, полимерной мембраны и промывки электродов; необходимость калибровки датчика после смены полимерной мембраны.
Цель изобретения — повышение точности автоматического контроля концентрации кислорода в шахтной атмосфере и надежности работы устройства. Это достигается тем, что устройство снабжено электронагревательным элементом, размещенным в межэлектродном пространстве датчика, а термосопротивление зв установлено в у Ллтчика и соединено через нзмеритсльныи блок с электронагревательным элементом, причем катод датчика выполнен в виде перфорированного золотого цилиндра, и янол — в вилс съемного цплинлричсског» стержня из прессованного кллмиевого порошкл.
Нл !(i:.!Ã. 1 показана ф1 нкционлльнля блоксхема прсллягясмого устройства; ня фиг. 2— термостябилизпровасчпый иолярографический датчик гальванического типа и узел 1 датч! II(cl.
Устройство содержит полярографпческпй ллтчпк 1 гальванического типа с термосопротивлением 2 и электронагревательным элементом 8 и измерительный блок 4. Тсрмосопротпвление включено в одно из плечей мостовой лемы 5. Измерительная диагональ мостовой схемы соединяется с усилителем напряжения 6, откуда сигнал поступает на усилитель постоянного тока 7, включающий или отключяющпй элсктронагреватсльньш элемент у.
Полярографпческий датчик 1 представляет
c oáîé гальванический элемент, катод 8 которого выполнен в виде перфорированного золотого цилиндра. а анод 9 — в виде съемного цилиндрического стержня пз прессованного кадмиевого порошка. Перфорированный катод 8 установлен на внешней стороне корпуса И ллтчикл I. Прп монтаже предусчатри381991 вается совпадение отверстий перфораций золотого катода и корпуса (перфорация корпуса служит для обеспечения доступа электролита из внутренней части датчика к катоду).
Анод 9 размещен внутри корпуса 10 датчика 1, Полимерная мембрана 11, изготовленная заранее в форуме цилиндра, закреплена на корпусе датчика при помощи зажимт!ых колец, расположенных в п2рофилированпых канавках корпуса. На внешней стороне корпуса (»T t;II<;t jo сделана винтообразная канавка, в которуlo уложен электронагревательный элемент ) В виде платиновой спирали. Внутри датчпкя ( вблизи поли<мерной мембраны 11 расположсш) термосопротивление 2, слу)кащее для контро- !.> ля и регулирования температуры электролита.
Пружина 12 и пробка 18 обе«печивяют контакт анода 9 с токоотзодящсй золотой пл лстинкой и герметизируют длт пп< l.
Устройство ряоотяет следующим Oup»çîì. 0
При,контакте дат иц<а с кислород одсржлщей газовой смесью молекулы ки«лородя диффундируют ."грез полимер«)ло мем()ригу 11 и катоду 8, на котором прои ходит их zÄteI О2+2Н О+ 4е — 1OH При этом происходит рястворетшс металл» а иод». Дitlf предотвращения влияния колсбяи«й температуры окружающей среды на !токаз(!Н«51 по >!5трогр(«ри !еского датчит<я 1 служат электро«»гр. В:!те !ь«(!!! элемент ) и термосопротивлснис 2, включенное в одно из плечей мостовой «хемы О. Первоначально сбалансированная мостовая схема .при отклонении темпералуры окружающей среды от контрольного уровня выход гг из равновесия вследствие изменения величины coltpoTIIBëåíèÿ термо«0противлеиия 2. В диагонали мостовой схемы появляется сигнал, который усиливается усилителем напряжения 6 и подается на усилитель постоянного тока 7, в эмиттср которого Включено рслс, включающсе элсктронагревятс 1ьеп>!!! Элс>>!сит 8 при снижении тс >птсрят > ры электрол:!та дятчпка1 ниже заданного 2,",)0B;I51. Тт!ки .>! 00j) 130)1, Уст!)0!! ТВо 170380 I5IP f I!Î (дс;)ж:!Вать т мисрятуру электрол(!тя 21Я зядл:It ом уровне «точностью +-0,5 С!t 0()c«исчиваст т<м «лмым Внутреннюю термослябилпзяцию иолярогряфичсского длтчтп<а. 31!.!1!Нi ый уро15СИ1> 1 С >IIICP» 1 1 РЫ BI>t 0llP 11ЕТ(5l )I;I I<«l. )! Л l >ПО ВОЗМОЖНЫ И Il j)!f РЯОО С В Д(!НН!>1Х > «:!ОВ. f5!X. П p (> д м с т I 3 0 б j) с .! (. и . я 1 . ««òpo!I(л:О J,. !я»BTo»1 fт ичс«к01 0 контроля 1\0 НЦСНТpЛцитl I У«Трой«TBO 110 и. 1, Ог;71(I(III)III C C C. I ТС .1, то 1< я то д д я тч и и л B I >t 1 t O.л и с!l В В и д(> H c p (j) o j) I p i)ВЬ1(НОГО З010ТОГО Цl!Лтlн Ц)!1 1! 11110Д В ВИДС с>ьc)I!to! о цилштдричс;кого «тср)к!!я из прс«0З I!Iff,)t O КЛДМ1!«1ЮГО ИОРОШКЛ. C(ii."I !вiiте. и Т. K) 31 инн;! 1;<>г>рткг!>р М. Лейзермг>н Текред Л. Богданова > еда — oI> Н. Корченко Об.:. г::.. Когтй>тмгкг>го ти>р в,>еии>! и ига>ети г;в, иол, и: а>о>и. : к:>>>>киой > >ðãoç.>и :>ак!>3 392>> 1 (3 >.,"о 153 Тир il >к », 1!от!инин!>! Ц! (IH! III Ксан!от>! ио делам и.>обре!с>г.>и и о>крив>тий:I>» Совете . 1ин>>етров СССР . > то "ква, >1(-35, Ра; гигкзя .".иб., д. 4 5
