Способ измерения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое

 

COOS СОВЕТСНИХ

СО014АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3<д> G 01 N. 25/70

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИ

Н АВТ КОМУ СЯИД1".ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21 ) 3321 МО/18-25 (22) 20.07.81 (46) 07.06;83. Бюл .. М 21 (72) Ю. Л. Лукомский

:.(71) Киевский институт .автоматики

ХХЬ с-ьзда КПСС (53) 533.275(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР

ti" 785715., кл. G 01 М 27/28, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2856395/25, кл . G 01 И 25/70, 21.12,79 (прототип). (5É) (57} СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ СОЛИ ВО ВЛАГОЧУВСТВИТЕЛЬ.НОИ СЛОЕ подогревного элактролитического первйчйого преобразователя

„„SU„„1022028 A влажности газов, заключающийся в том, что влагочувствительный слой помещают в герметизированную камеру известного объема, измеряют парциальное давление водяного пара в ней до и после изменения гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли и рассчитывают массу соли по результатам измерения с учетом температуры водяного пара, отличающийся тем., что, с целью повышения точности измерения чассы, изменяют температуру стенок камеры и(или) влагочувствительного слоя, а парциальное давление измеряют в момент достижения равенства этих температур.

028 2 используемой гигроскопической соли диапазоне термической устойчивости ее кристаллов после изменения их гидрат ного:состояния и прекращения действия внешнего теплового источника C2 ). . Недостатком известного способа является относительно невысокая точность измерения массы соли из-за неравномерной плотности водяного пара в камере вследствие неравномерности температурного поля содержащегося в ней газа.

Целью изобретения является повышение точности измерения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов, заключающемуся в том, что влагочувствительный слой помещают в герметизированную камеру известного объема, измеряют парциальное давление водяного пара в ней до и . после изменения гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли и рассчитывают массу соли по результатам. измерения с учетом температуры водяного пара, изменяют температуру стенок камеры и (или ) влагочувствительного слоя, а парциальное давление измеряет. в момент достижения равенства этих температур °

Измерение парциального давления водяного пара в камере при равенстве значений температуры ее стенок и температуры влагочувствительного слоя обеспечивает однородность плотности водяного пара в объеме камеры, что приводит к повышению точности определения его массы .и за счет этого обеспечивает повы-. шение точности определения массы г гигроскопической соли во влаго-. чувствительном слое преобразователя.

Способ осуществляется следующим образом.

Преобразователь предварительно помещают в герметизированную камеру, изменяют ее объем до значения, при котором после изменения гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли температура влагочувствительного слоя остает1 1022

Изобретение относится к физике . и может быть использовано при разра ботке, изготовлении и эксплуата ции подогревных электролитических первичных преобразователей влажно- 5 сти газов, Известен способ измерения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов, включающий введение влагочувствительного слоя в герметивированную камеру известного объема, измерение парциального давления и температуры водяного !5 пара в ней до .и после изменения гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли и последующий расчет массы соли, причем парциальное давление водяного. пара измеряют 20 с помощью дополнительно введенного в.камеру первичного преобразователя влажности газов при внешнем нагреве или охлаждении влагочувствительного .слоя исследуемого преобразо- 25 вателя (1).

Недостатками способа являются . сложность выполнения и относительно невысокая точность измерения массы соли. При этом .сложность выполне- ЗО ния обусловлена необходимостью введе.ния в камеру и монтажа в ней дополнительного к исследуемому преобразователя влажности, а относительно H98bl сокая точность измерения является следствием неравномерности плотности водяного пара в объеме камеры нерав- мерности температурного поля содержащегося в ней газа.

Наиболее близким к изобретению 40 по технической сущности является способ измерения массы гигроскопичес. кой соли во влагочувствительном слое подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов, заключающийся в том, что влагочувствительный слой помещают в герметизированную камеру известйого объема, измеряют парциальное давление водяного пара в ней

50 до и после изменения гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли и рассчитывают массу соли по результатам измерения с учетом. температуры водяного пара, причем объем камеры предварительно изменяют

55 до значения, при котором температура влагочувствительного слоя продолжает оставаться в известном для

45

3 102202 ся в диапазоне другой (т.е. не возвращается к исходной ) - термической устойчивости кристаллов, и определяют значение этого объема.

Затеи измеряют температуру влагочувствитсльного слоя ., изменяют температуру стенок камеры до значения температуру влагочувствительного слоя и(или ) теипературу слоя изменяют до.температуры стенок камеры, 10 что обеспечивает равенство темпера туры газа значениям теипературы влагочувствительного слоя и стенок камеры, и измеряют парциальное давление водяного пара в камере. После этого изменяют гидратное состояние кристаллов гигроскопической соли, повторно измеряют теипературу алагочувствительного слоя, изме- . няют температуру стенок камеры и(или ) g0 слоя до их- равенства и измеряют парциальное давление водяного пара в: камере . Иассу гигроскопической соли во влагочувствительном слое преобразователя определяют по разности подученных значений парциальнаго давления водяного пара с учетом его температур, объема газа в камере и изменения гидратного состояния .кристаллов соли .

П р и и е р . Производят измерение массы гигроскопической .соли во елагочувствительном слое подогревного,хлористолитиевого первичного: преобразователя влажности газов.

Устанавливают исследуемый преобразователь с влагочувствительным . слоем в герметизированную каме,ру Определенного объема, например, равного 5-10 объемам исследуемого преобразователя (в частности, 40 объемом 500 см для серийного преобразователя ). Устанавливают темгтературу влагочувствительно слоя исследуемого. преобразователя равной значению в диапазоне термической устойчивости исходного гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли (в частности, для LICI.H20 от 19,1 до 93,6 С) изменением парциального давления водяного пара путем увлажнения или осушения содержащегося в -ней газа. Затем, с -помощью внешнего по отноыению к камере или встроенного в ее стенки источника нагрева, например 55 резистивного нагревательного элемента, изменяют температуру стенок камеры до значения

8,4 температуры влагочувствительного слоя и измеряют парциал ьное да вление водяного пара в камере. После этого с помощью резистивного нагревательного элемента изменяют температуру влагочувствительного слоя до значения, находящегося в диапазоне термической устойчивости иного гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли (в частности, для LiCI от 93,6 до 200 С и выше ) и следят за изменением влагосодержания гигроскопической соли, например, по изменению межэлектродного электри.ческого сопротивления, измеряемого омметром переменного тока. После стабилизации влагосодержания гигроскопической соли, что свидетельствует о завершении процесса изменения гидратного состояния кристаллов, прекращают нагрев влагочувствительного слоя резистивным нагревательныи элементом и следят за изменением его температуры. При понижении равновесной температуры до прежнего уровня, что свидетельствует о возврате кристаллов гигроскопической соли к исходному гидратному состоянию, методом последовательных приближений сокращают объем камеры при. неизменном парциальном давлении водяного пара в ней (с открытым клапаном сообщения полости камеры с окружающей средой для выпуска излишков газа в окружающую среду при сокращении объема камеры) до тех пор, пока равновесная температура влагочувствительного слоя останется в зоне термической устойчивости нового гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли после прекращения тепловыделения в резистивном нагревательном элементе . 3aтем изменяют температуру стенок камеры до достижения ею нового значения температуры влагочувствитель ного слоя и измеряют парциальное давление водяного пара в камере. По разности полученных значений парциального давления водяного пара в камере с учетом его объема и температуры, используя уравнение состояния газа (уравнение Клапейрона-Менделеева), определяют изменение массы водяного пара в камере при изменении гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли, а по изменению массы водяного пара с учетом формул исходного и конечного состояний

S 1022028 6 кристаллов определяют массу гигро- области применения, подогревных скопической соли во: влагочувствитель«преобразователей на объекты, работаном слое исследуемого преобразовате- ющие более продолжительное время ля. без доступа обслуживающего персонала, Кроме того, повышение точносОсновной технический эффект изоб- ти измерения массы гигроскопической ретения заключается в повышении соли во влагочувствительном слое точности измерения массы гигроско- обеспечивает возможность повышения пической соли во влагочувствитель- точности преобразователя за счет ном слое подогревного электролити- в повышения точности коррекции выходческого первичного преобразователя ного сигнала преобразователя по масвлажности газов на 4;54. В свою оче" се гигроскопической соли в слое, редь это обеспечивает повышение точ- .а также приводит к повышению достоверности определения. момента регенера-. ности определения эффективности ноции гигроскопической соли во влаго- >> .вых технических решений, направленчувствйтельном слое, что приводит к ных на увеличение ресурса и повышеувеличению номинального -значения ре- - ние точности преобразователей при их сурса преобразователя и расширению исследовании.

Составитель Ю. Коршунов

Редактор О,Юрковецкая Техред С. Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 4029/35 Тираж 873 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4