Автоматическое устройство для контроля кислородного режима жидких и газовых сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авооо

Санта Саветскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.73 (21) 1928347/23-26 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень Ме 29

Дата опубликования описания 28.11.75 (51) М. Кл. G Oln 27/50

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66.012.1(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Б. Беляков, T. А. Кузьмина и А. И. Куликов

Научно-производственное объединение «Агроприбор» (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КИСЛОРОДНОГО РЕЖИМА ЖИДКИХ И ГАЗОВЫХ СРЕД

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля кислородного режима жидких и газовых сред и может быть использовано в различных областях науки и производства, в частности, в химической, нефтехимической, нефтеперераоатывающей, угольной, рудодобывающей, пищевой, микробиологической и ферментационной отраслях промышленности, а также — в медицине, биофизике и физиологии.

Известно автоматическое устройство для контроля кислородного режима жидких и газовых сред, содержащее полярографический датчик и терморезистор, соединенные с измерительным блоком, причем полярогра фический датчик включает в себя индикаторный и вспомогательный электроды, погруженные в электролит и закрытые полимерной мембраной. В известном устройстве усложнено выполнение регламентных работ вследствие раздельного конструктивного выполнения индикаторного и вспомогательного электродов, затруднено регулирование степени натяжения полимерной мембраны из-за большого числа промежуточных конструктивных деталей.

Цель изобретения — повышение точности измерения и надежности работы предлагаемого устройства.

Для этого в предлагаемом устройстве вспомогательный электрод связан с индикаторным электродом, вмонтированным в торцовую часть наконечника блока электродов, через источник регулируемого напряжения поляризации и усилитель постоянного то ка, а индикаторный и вспомогательный электроды выполнены в виде единого блока электродов с регулируемым размещением в корпусе полярографического датчика, причем блок

1р электродов снабжен гайкой регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны, На фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема предлагаемого автоматич .ского

15 устройства; на фиг. 2 — полярографический датчик.

Устройство содержит полярографический датчик 1 и терморезистор 2, соединенные с измерительным блоком 3, выключающим в себя взаимосвязанные источник 4 регулируемого напряжения поляризации, усилитель 5 постоянного тока, усилитель 6 мощности, органы управления 7, мостовую схему 8, компенсатор 9 остаточного тока, батарею 10, показывающий прибор 11 контактного типа, генератор 12 импульсов, сигнальную лампу 13 и громкоговоритель 14 (фиг. 1). Вспомогательный проволочный электрод 1 5 связан с индикаторным дисковым электродом 16, вмонтированным в торцовую часть наконеч480007

45, 50

55 ника 17 блока электродов 18, через источник

4 регулируемого напряжения поляризации и усилитель 5 постоянного тока, выполненный на интегральных микромодульных элементах (фиг. 1, 2). Индикаторный электрод 16 и вспомогательный электрод 15 выполнены в виде единого блока электродов 18 с регулируемым размещением в корпусе 19 полярографического датчика 1, причем блок электродов 18 снабжен гайкой 20 регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны 21. Крепление полимерной мембраны 21 производится с помощью шайбы 22, прокладки 23 и гайки 24, Вспомогательный электрод 15, располагаемый на поверхности катушки 25 блока электродов 18, размещается в средней части электролитной камеры 26. Токоотводы 27 индикаторного электрода 16 и вспомогательного электрода

15 связаны с соединительным кабелем 28, ввод которого в корпус 19 обеспечивается ручкой 29. Кабель 28 снабжен штепсельным разъемом 30.

Устройство работает следующим образом.

При контактировании полярографического датчика 1 с анализируемой средой в его выходной цепи возникает выходной сигнал (предельный диффузионный ток), величина которого прямо пропорциональна парциальному давлению кислорода в анализируемой среде (фиг. 1). При этом молекулы кислорода. диффундируют через полимерную мембрану 21 к индикаторному электроду 16, на котором происходит их электровосстановление (фиг. 2). Электролит в камере 26 служит для электрической связи индикаторного электрода 16 с вспомогательным электродом

15. Потенциал электрода 16 обеспечивается с помощью источника 4 напряжения поляризации и регулируется в области предельного диффузионного тока электровосстановления кислорода (фиг. 1, 2).

Полимерная мембрана 21 проницаема практически только для кислорода, что обеспечивает селективность измерения его парциального давления и возмо>кность оценки кислородного режима анализируемой среды в целом.

Выходной сигнал полярографического датчика 1 преобразуется и усиливается усилителями 5 и 6 и через органы управления 7 поступает к показывающему прибору 11, которым регистрируется изменение величины контролируемого параметра по шкале, отградуированной в мм рт. ст. При достижении этой величиной максимально или минимально допустимого значения в приборе 11 происходит переключение соответствующих контактов и включение генератора импульсов 12, сигнальной лампы 13 и громкоговорителя 14, образующих свето-звуковой сигпализатор.

Для компенсации изменения выходното сигнала полярографического датчика 1 от изменения температуры анализируемой среды предварительно производят измерение температуры посредством терморезистора 2.

При изменении сопротивления терморезистора 2 в зависимости от изменения температуры в диагонали мостовой схемы 8 происходит разбаланс, напря>кение которого фиксируется микроамперметром 11, имеющим также шкалу, отградуированную в С. Далее с помощью органов управления 7 приводят показания прибора 11 к номинальному значению парциального давления кислорода, соответствующему температуре анализируемой среды.

Остаточный ток, возникающий в полярографическом датчике 1, компенсируется при помощи компенсатора 9.

Регулирование положения блока электродов 18 и степени натяжения полимерной мембраны 21 производится с помощью гайки 20.

Питание измерительной схемы устройства обеспечивается посредством батареи 10.

Предмет изобретения

1. Автоматическое устройство для контроля кислородного режима >кид ких и газовых сред, содержащее полярографический датчик и терморезистор, соединенные с измерительным блоком, причем пол ярографический датчик включает в себя индикаторный и вспомогательный электроды, погруженные в электролит и закрытые полимерной мембраной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, вспомогательный электрод связан с индикаторным электродом, вмонтированным в торцовую часть наконечника блока электродов, через источник регулируемого напря>кения поляризации и усилитель постоянного тока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что индикаторный и вспомогательный электроды выполнены в виде единого блока электродов с регулируемым размещением в корпусе полярографическото датчика.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок электродов снабжен гайкой регулирования его положения и степени натяжения полимерной мембраны.

180007 Риг 1

/ю г

Фиг 2

Редактор В. Другова

Заказ 3173/6 Изд. № 945 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Кузьмина

Техред Т. Курилко

Корректоры: Л. Денискина и В. Брыксина