Кулонометрическая ячейка для измерения влажности газов

 

ОП ИСАНИИ изОБРетКНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 495373 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено1 1.04. 73 (21) 1905749/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.09.75,Бюллетень ¹35 (51) М. Кл. 001й 27/46

В ооударственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) 1ДК 543.275.. 1(088.8) (45) Дата опубликования описания19.12.75

А. П. Белошицкий, М. Д. Симулик, Г. E. Плаксин, P. Л. Пинхусович, П. В. Хомяков и Ю. H. Замащиков (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) К.УЛОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

20

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к измерению влажности газов.

Известна кулонометрическая ячейка, представ ля юша я собой изоляционную основу в виде стержня с наружной намоткой электродов, помешенную в трубчатый корпус из нержавеюшей стали, через который проходит анализируемый газ, Газ подводится к корпусу через штуцер. Поверхность основы, занимаемая электродами, покрывается слоем сорбента, а к электродам прикладывается напряжение постоянного тока от внешнего источника питания. Ячейка предназначена для измерения малых зна- 1а чений влажности при повышенных давлениях газа в ячейке. Точность измерения при этом обеспечивается за счет возможности подачи больших расходов газа непосредственно через ячейку.

Однако в процессе работы такой ячейки возникан т большие динамические погрешности измерения из-за неизбежного попадания сорбента на поверхность стального кожуха.

Это связано с тем, что увлажненный сор- 2з бент, подвергающийся электролизу с интенсивным выделением газа, разбрызгивается и накапливается на стенках кожуха, вызывая динамические искажения измеряемой влажности за счет процесса сорбции-десорбции в этой неэлектролизуемойеасти сорбента.

Известна также кулонометрическая ячей— ка, представляющая собой трубку из стекла, внутренняя поверхность которой занята электродами и покрыта сорбентом. Анализируемый газ подается через трубку, выполняющую одновременно роль газового тракта и держателя электрода.

Известные кулонометрические ячейки имеют обший недостаток, связанный с ограничением верхнего предела измеряемых концентраций. Это ограничение обусловлено экспоненциальным характером распределения концентрации влаги по длине ячейки как в газе, так и в сорбенте, при котором участок ячейки у входа газа имеет наибольшую плотность тока, лимцтируюшую как верхний предел измеряемой влажности, так и продолжительность работы ячейки до выхода из

485373 строя. Увеличение плотности тока при этом приводит к ускорению побочных электрохимических процессов в ячейке, приводящих к замыканию ее электродов.

Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне за счет равномерного распределения влаги по длине ячейки.

Для. этого в предлагаемой ячейке электроды выполнены в виде двух коаксиальных пар, один конец стержня соединен со штуцером подвода газа и выполнен полым и перфорированным, а сорбент стержня нанесен вне зоны перфорации.

Па чертеже изображена предлагаемая ячейка.

Ячейка содержит штуцер 1 подвода газа, перфорацию 2 стержня, дополнительный штуцер 3 для ввода газа, стержень 4, пленку сорбента 5, полую часть 6 стержня, трубку 7, являющуюся корпусом газового тракта, штуцер 8 для отвода газа, разъем 9, кронштейн 10, электровыводы 11, электроды стержня 12 и Фрубки 13.

Анализируемый газ, подаваемый в ячейку через штуцер 1, заполняет полую часть 6 стержня и через отверстия пер1 форации 2 стержня равномерно распределяется к пленке 5 сорбента:рубки 7, которая окружает перфорированную часть стержня. Далее газ проходит по зазору между стс:ржнем 4 и трубкой 7 и отводи тс я чер ез ш туцер 8 .

Блага из поступающего в ячейку газа равномерно распределяется на большую поверхность трубки, покрытую электродамн 13 и сорбентом 5 и этим достигается низкая удельная плотность тока электролиза.

Подвод электрического напряжения к электродам стерЖня и трубки осуществляется через разъем 9 и электровыводы 11.

Штуцер 3 кронштейна 10 служит для одновременной подачи анализируемого газа к наружной стороне трубки .7, что в случаях подачи в ячейку газа под.повышенным давлением, предохраняет трубку от разрыва давлением.

Диаметр и количество отверстий перфорированной части стержня выбираются так,чтобы суммарная плошадь их сечения не превышала плошади сечения канала стержня. При этом условии поток газа распределяется равномерно через все отверстия.

Часть электродов на перфорированной

20 зоне стержня не покрывается сорбентом.

При попадении в эту зону брызг сорбента

f они осушаются за счет электролиза, так как указанная зона содержит электроды.

Предмет изобретения

1(улонометрическая ячейка для измерения влажности газов, содержащая стержень, трубчатый корпус газового тракта, штуцер для подвода газа, нанесенные на изоляционную

30 основу электроды и сорбент, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измерения за счет равномерного распределения влаги по длине ячейки, электроды выполнены в

35 виде двух коаксиальных пар, один конец ко стержня соединен со штуцером подвода газа и выполнен полым и перфорированным, а сорбент стержня нанесен вне зоны перфорациии.

-1 i S r S! евреи г 1 С.емоггов Коррев гор Jl.!.)pi!()t .

l >,) а . iui I 1гггигоьо

1!! llll II III uu1 гсрсгиепииго в ull, I;> t.океld Миии ров I. (Я Р ио осиuì íаu61 Iåèíé il uглргаlггй

Москва, 1130, 15, Рари,куя иаб., 4

1!! гириягии <11агеить, h1.гски, 511, !1 .>ккииска» иаб, 24 а

,) j Иа.! 1й /p $5 ирааг,г() !1одицсиое