Способ регенерации подогревного электролитического датчика влажности газов

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ.Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.1279 (21) 2859077/18-25 () М К1 3

G 01 N 25/56 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.0382. Бюллетень ¹ 9

)53) УДК 533. 275 (088. 8) Дата опубликования описания 07.03,82 (72) Авторы изобретения

Т.A.ÑàòûÐ, В.И.Скирда, A.Í.æèòîìèðñêö

Б.М.Бялик и Н.П.Гужва

os ..

tl,w+ eySej <6

Киевский институт автоматики им. ХХУ и Опытный завод Киевского институт (71) Заявители (54) СПОСОБ РЕГЕНВРАЦИИ ПОДОГРЕВНОГО

ЭЛККТРОЛИТИЧВСКОГО ДАТЧИКА

ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при эксплуатации подогревных электролитических датчиков влажности (ПЭДВ) газов.

Известен способ регенерации ПЭДВ, включающий операции промывки влаго" чувствительного элемента (ВЧЭ) в горячей дистиллированной воде и пропитки раствором гигроскопической соли с сушкой после каждой из названных операций (1).

Недостатком этого способа является неполнота промывки ВЧЭ, обуслов" ленная тем, что на поверхности под ложки ВЧЭ в процессе эксплуатации

ПЭДВ .накапливаются вещества, нерастворимые в горячей дистиллированной воде. Такими веществами могут быть карбонат лития, образующийся в .результате взаимодействия продуктов электролиза, влагочувствительного вещества (хлористого лития) с углекислым газом воздуха, продукты коррозии электродов, в частности мелкодисперсная платиновая чернь, органические вещества, пары которых адсор-, «зируются на поверхности ВЧЭ датчика (например, пары замасливателя, которым обрабатывают техническую нить перед намоткой ее на шпульку);

Известен также способ регенерации ПЭДВ, согласно которому перед промывкой дистиллированной водой дополнительно производится электрохимическая обработка поверхности ЦЧЭ.

ВЧЭ выдерживают под .электрическим

«О током в растворе электролита, например хлористого натрия, в течение 5 — .

10 мин и промывают в дистиллированной воде, после чего, как вбычно, сушат и пропитывают раствором гигроскопической соли. указаннЫй способ обеспечивает полную очистку поверхности ВЧЭ от загрязнений и, соответственно, восстановление градуировоч- ной характеристики ПЭДВ после перепропитки (2«.

Недостатком этого .способа является его сравнительно высокая трудоемкость. Для обработки ВЧЭ датчиков необходнма установка, состоящая иэ источника питания, трансформатора с выходным напряжением 24 В, ограничительных резисторов, переключателей и контрольно-измерительных приборов. Количество одновременно подвергаемым электрохимической обработке ПЭДВ

911283 ограничено мощностью трансформатора и наличием приборов.

При большом количестве датчиков довольно ощутимой становится затрата времени на включение их в схему.

Процесс электролиза необходимо вести при постоянном контроле силы тока, так как сопротивление электролита в ходе обработки падает за счет нагрева, на отдельных датчиках, особенно в случае. смещения витков обмотки, 10 это может привести к резкому повыше= нию силы тока и выходу из строя ПЭДВ или контрольно-измерительной аппаратуры. Это обстоятельство также огра ннчнвает возможность одновременной обработки большого. количества датчиков.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ регенерации подогреваемого электролитического датчика влажности газов, заключающийся в удалении загрязнейий с поверхности ВЧЭ датчика реагентом кислотноге характера, дающим растворимые в воде соединения, промывке ВЧЭ дистиллированной водой с последующей.сушкой и пропиткой ВЧэ; раствором гигроскопической соли. В качестве реагента используют 2 - 5 %-нйй водный раствор кислоты, преимущественно соляной, после чего.промывают ВЧЭ дйстиллйрованной водой сушат и пропитывают растэором гкгроскопйческой..соли, Этот способ обеспечивает. оЧИстку ВЧЭ от труднорастворимого в зоне карбо- ЗЗ

:„: ната лития за счет взаимодействия последнего с сьляйой квслртой (.3).

Недостатка@ известного способ@ является неполнота очистки,Поверхности ВчЗ, обусловнеииая тем, что соля"40 ная кислота не разрушает.Ьргаиические загрязнения и плоду)стй коррозии электродов. s связи с этим регеиера" ция пэдВ: по данному.способу хотм и обеспечивает лучшую .зосароиэвьди» . 45 мость градуирбвки, .чем при ифриывке воцой, BQ не позволяет достичь достаточно высокой точности и -стабиль ности показаний.

Целью изобретения:Является улучше- © ние эксплуатационных характеристик датчика за счет- более полного удаления загрязнений. " Поставлениая цедь дОстигается теМ, что согласно способу регенерации педогревного электролитического датчика влажности газов, заключающемуся в удалении загрязнений с поверхности

ВЧЭ датчика реагентом кислотного характера, дающим растворимые в воде 60 соединения, промывке ВЧЭ дистиллированной водой с .последующей сушкой и пропиткой ВЧЭ раствором гигроскопической соли, в качестве реагента используют соль, обладающую окислительными свойствами и имеющую общий анион с гигроскопической солью.

Кроме того, при регенерации датчиков на основе хлористого лития используют хлорное железо.

При этом хлорное железо исполь зуют при концентрации не ниже 300г/л.

Водный раствор хлорного железа является реагентом кислотного характера, поскольку за счет гндролиэа соли в растворе образуется соляная кислота. Одновременно такой раствор проявляет окислительное действие за счет окислительного потенциала з+ аФ (+ 0,77 В) реакции Fe + е -в Fe

Хлористое железо FeC8< растворимо в воде так же хорошо,как и хлорное, поэтому новых нерастворимых продуктов не образуется.

Применяемый реагент должен иметь общий анион с гигроскопической солью.

Это условие вызвано необходимостью свести к минимуму количество примесей, вносимых реагентом. Например, если и качестве гигроскопической соли применяется, как обычно, хлорнстый литий, а s йроцеосе регенерации s качестве реагента используют нитрат железа (Ш), то s процессе эксплуатации датчика примесь нитрата к хлориту .создает среду, благоприятную для усиления коррозии платины. Нежелательны примеси и -других авионов, так как в гигроскопическом слое могут образовываться примеси других солей лития, над которйми устанавливается иная равновесная упругость паров воды> чем иад хлористом, что приводит к отклонению показаний ПЭДВ от гра дувровочной характеристики. для удаления загрязнений с поверхности ВЧЭ может быть использована соаь, обладающая окислительными свойствами и имеющая общий аннов с гигроскопической солью. Поскольку в качестве .гигроскопической соли обычно применяют хлористый литий; это ограничивает круг применяемых реагентов .груйпой хлоридов переходных металлов и высшей степени окисления. так, Могут быть использованы хлориды меди (П3, олова (1У), титана (1у), железа (Id), золота (Ш) и др. Все они, будучи солями слабых оснований и сильной кислоты (HCt ) имеют кислот ную реакцию в водном растворе. среди перечисленных реагентов хлорное железо является предпочтительным по показателям эффективности окислительного действия, стабильности водного раствора, а также доступности.

Изобретение обеспечивает удаление всех видов загрязнений с поверхности ВЧЭ. Карбонат лития расТворяется эа счет кислотности водного раствора хлорного железа, обусловленной гидролизом. За счет окислительного

911283 действия хлорного железа происходит разрушение органических загрязнений и веществ, способствующих сцеплению продуктов коррозии электродов с подложкой.

Оптимальные параметры процесса обработки ВЧЭ датчиков (концентрация раствора хлорного железа и время выдержки) определены опытным путем при отработке регенерации

ПЭДВ, эксплуатировавшихся в теченйе

Условия химической обработки

Отклонение от показаний психрометра,% о

1 2 3 4

250

10 +1,3 +l 5

+2,0

+1,9 +1,7

300

-0,7 +0,9 +0,8

+1,5 +1,1

450

+0,8 -1,1 -0,4

+1)1 -1,5 +0,8

600

-1,1 +0,9. +1,2

-1,6 +l,1 +1,4

4 +1,3 +1,1 0,9

+1)7 +1,6 -li5

500

400

-0,7 -0,6

-0 9 -1 1

+1,4

-1,8 +l 2 -1,4

-2,3 +2,1 -1 9

Чэ таблицы видно, что при кон центрации FeCty ниже 500 г/л погреш- ность.ПЭДВ после регенерации несколько выше, поэтому работать с более разбавленными растворами нецелесообразно.

Способ регенерации ПЭДВ осуществляется следующим образом.

Отвешивают на технических весах необходимое количество хлорного железа (кристаллогидрат FeC8y" 78<0); растворяют при перемешивании в дистиллированной воде и приливают воду

Концентрация, Время, г/л мин

6 месяцев на комбинате химического волокна. Результаты опытов даны в таблице. В каждом варианте режима регенерации заново обрабатывали по три ПЭДВ (1-3), для сравнения три датчика (4 — 6) обрабатывали по известному способу. Испытания ПЭДВ после регенерации производились в кльматической камере на двух режимах(верхняя строка отвечает температуре +20 С и относительной влаж-, ности 50 %, нижняя - +40 С и 90%).,с таким расчетом, чтобы концентрация полученного раствора была не ниже 300 г/л (предпочтительно 400500 г/л). Полученный раствор заливают в сосуд, погружают в раствор на заданное время (5-10 мии) ВЧЭ датчика, после чего извлекают из

d0 сосуда с .раствором хлорного железа и переносят в сосуд с дистиллированной водой. После ополаскивания в дистиллированной воде ВЧЭ сушат и пропитывают раствором гигроскопи-, Я ческой соли согласно известному способу..

911283

Формула изобретения

Составитель В.Екаев

Редактор И.Николайчук Техред А. Ач Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 1109/28 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет улучшить эксплуатационные характеристики ПЭдВ после регенерации:уменьшается относительное отклонение показаний ПЭДВ от эталона (за счет более .пблной очистки подложки ВЧЭ датчика от загрязнений) и увеличивается срок работы датчика с одной пропиткой в среднем с 5 до 7 месяцев. Яа предприятиях, где ПЭДВ используются в системах для поддер- >0 жания,стабильных параметров микроклимата, повышение точности поддержания этих параметров дает экономический эффект.

Сопоставление данных по точности )5 показаний датчиков, регенерированных по предлагаемому способу и по известному, позволяет заключить,что изобретение дает. возможность повысить точность измерений в 1,3 раза. 7п

В результате этого стабильность поддержания относительной влажности повысится на 0,2 Ъ.

Увеличение стабильности работы датчика по времени снижает затраты труда при эксплуатации датчиков.

1. Способ регенерации подогрев30 ного электролитического датчика влажности газов, заключающийся в удаленин загрязнений с поверхности влагочувствительного элемента датчика реагентом кислотного характера, дающим растворимые в воде соединения, промывке влагочувствительного элемента дистиллированной водой,с последующей сушкой и пропиткой его раствором гигроскопической соли, о,т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик датчика за счет более полного удаления загрязнений, в качестве реагента используют соль, обладающую окислительными свойствами и имеющую общий анион с гигроскопической солью.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при регенерации датчика на основе хлористого лития используют хлорное железо.

3. Способ по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что раствор хлорного железа используют при концентрации не нйае 300 г/л. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Верлинер М.A. Электрические измерения. М., Энергия, 1965, с., 330.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 526814, кл. G 01 И 25/56„ 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 336581, кл. G 01 N 17/04, 1969 (прототип).