Терморезистивный чувствительный элемент для газового анализа
Социалистических Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 071277 (21) 2551441/18-25 (5f)M. Кл.2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— G 01 N 25/08 Н 01 С ) О/02 Государственный комитет СССР по делам 1зобретений и открытий Опубликовано 150280. Бюллетень йт 6 (53) УДК 541. 66 ° :621. 317 732 (088. 8) Дата опубликования описания 170280 (72) Авторы изобретения tu. И. веляев, В. С. Прохоров, П. И. Стальнов и М.. В ° Кулаков Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева (71) Заявитель (54) ТЕРМОРЕЗИСТИВНЫИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫИ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА К неДостаткам укаэанных преобразователей следует отнести малре ио, 15 низационный токи, порядка 10 - 10 а поэтому входные сопротивления измерительной цепи должны быть порядка 10 -10 ом, с тем чтобы токи утечек были хотя бы на 2-3 порядка.меньше, чем ионизационные токи., что приводит к ограничению области примененйя этих преобразователей. Устройство работает следующим образом. Терморезистивный чувствительный элемент помещают в анализируемую среду, в качестве которой может быть raз. С помощью электроводов элем:llт Изобретение относится к области аналитического приборостроения и мо жет найти применение для газового анализа в различных отраслях промыш- ленности, например в химической ° Кроме того, оно может быть использовано непосредственно как резистор. Известны ионизационные преобразователи, в которых измеряемая неэлектрическая величина функционально связана с током электронной и ионной проводимости газовой .среды ill . наиболее близким техническим ре- 25 шением к предлагаемому изобретению является терморезистивный чувствительный элемент для газового анализа, выполненный в виде капилляра с элект-! роотводами на концах (2). 30 0днако известные чувствительные элементы имеют ограниченную область применения. Они используются лишь как элементы, сопротивление которых зависит от температуры. Целью изобретения является расширение пределов применения термореэистивного чувствительного элемента. 1;ля достижения поставленной цели в предлагаемом элементе электроды герметично закрывают торцы капилляра, который заполнен иофобной жидкостью. Капилляр можно выполнять из диэлектрика. На чертеже показано предлагаемое устройство, содержащее капилляр 1, выполненный, например, из диэлектрика. Торцы капилляра, который заполнен лиофобной жидкостью 2, закрыты герметично злектроотводами 3. С помощью электроотводов терморезистивный чувствительный элемент подключают к измерительной схеме. 715981 Формула изобретения подключают к источнику электрической энергии. Через жидкость протекает электрический ток. При протекании электрического тока через лиофобную жидкость выделяются джоулево тепло. Жидкость и капилляр нагреваются. Й момент, когда температура жидкости достигает определенной величины, в капилляре образуется парогазовый промежуток 4, который разрывает электрическую цепь, в которую включен,чувствительный элемент. Электрический ток через жидкость прекращает. ся. Капилляр и жидкость охлаждаются. Вследствие охлаждения жидкости пар, образовавшийся из-за нагревания этой жидкости, конденсируется, и 1$ парогазовый промежуток пропадает. Электрическая цепь восстанавливается, жидкость начинает нагреваться протекающим черед нее электрическим током, и процесс,. повторяется. 2О Врем до момента образования парогазового промежутка в канале, о котором судят по прекращению тока че-. рез жидкость, является изменяемой ве- личиной. — " 2$ С помощью предлагаемого элемента вбзможно преобразование в интервале времени любого из параметров при условии стабилизации остальных; можно измерять подводимую мощность (напря-; жение, ток, сопротивление), теплоемкость чувствительного элемента (толщййу осадка на нем и т.п.),- начальную температуру чувствительного элемента (температуру окружающей 3$ среды, например, газа), коэффициент, учитывающий потери тепла от чувствительного элемента, температуру, при :которой образуется парогазовый промежуток в канале и т.п. Кроме того, терморезистивный чувствительный элемент можно использо "вать" в качестве предохранителя =в электрических цепях, который разрывает цепь при достижении значения тока в нем выше заданного, а также в качестве реле времени. В этом случае капилляр следует заполнять электропроводной жидкостью, которая . смачивает стенки капилляра. Тогда в момент образования парогазового $0 промежутка на стенках капилляра ос тается слой этой жидкости, Через этот слой прдтекает электрический ток, величина которого значительно мень" " ше "первоначальной за счет увеличения $$ 1 электрического сопротивления чувствительного элемента. За счет этого выделяется тепло, поэтому не происходит конденсации паров жидкости т.е. парогазовый промежуток становится устойчивым и, следовательно, периодического процесса протекания электрического тока через чувствительный элемент не наблюдается. Терморезистивный элемент можно использовать как обычный, если его температуру не доводить до момента образования парогазового промежутка. В этом случае сопротивление терморезистивного элемента будет зависеть от его температуры. Преобразование измеряемого параметра во временной интервал позволяет получить быструю информацию и использовать ее для управления технологическим процессом, что позволяет .Улучшить качество выпускаемого продукта, уменьшить потери сырья и снизить энергетические затраты в различных отраслях промышленности, например в химической, Использование терморезистивного элемента в качестве реле времени позволяет сдздать простые и дешевые устройства для получения временных интервалов. Использование предложенного элемента в целях электрической защиты позволяет создать предохранитель, который восстанавливает свои свойства и не требует замены. Терморезистивный чувствительный элемент для газового анализа, выполненный в виде капилляра с элект роотводами на концах, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения пределов применения ., электроотводы герметично закрывают торцы капилляра, который заполнен лиофобной жидкостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Турисин A. М. Электрические измерения неэлектрических величин. Новосибирск, 1959, с. 198-161. 2. Фарзане Н. Г., Клясов Л. В. Автоматические детекторы газов Ново- сибирск. Энергия, 1972 с. 18(прототип). ПНИИПИ Заказ 9519/40 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4
