Датчик концентрации газов и паров

 

О П .,;*"А-, М" Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от а вт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 10.Х.1968 (№ 1274499/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14ЛХ.1970. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 4.XII.1970

Кл. 42l, 4/04

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

МПК б 01п 7/04

УДК 543.272(088.8) Авторы изобретения

Б. Б. Сахаров и В. Г. Куликов

Заявитель Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения

ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ И ПАРОВ

Изобретение относится к приборам для определения концентрации и состава газообразных и парообразных сред и может быть использовано при конструировании гигрометров и газоанализаторов сорбционно-термического типа.

Известны датчики концентрации газов и паров сорбционно-термического типа, в которых слой сорбента наносится на отрезок тонкого провода, нагревающегося от постороннего источника для регенерации сорбента и одновременно служит термочувствительным элементом.

Эти конструкции, несмотря на простоту, обладают рядом недостатков: чувствительность по температуре ограничена температурным коэффициентом сопротивления материала проволоки и исключена возможность применения серийно выпускаемых высокочувствительных термосопротивлений и других термочувствительных элементов. Материал проволоки должен обладать большим значением температурного коэффициента сопротивления и большим удельным сопротивлением, так как от этих факторов в прямой зависимости находится чувствительность датчика. Рабочая поверхность сорбента ограничена размерами термочувствительного элемента, являющегося одновременно и нагревателем, С целью повышения чувствительности датчика в предлагаемом устройстве применена раздельная конструкция преобразователя, состоящая из нагревателя, теплопровода и термочувствительного элемента, причем селективный сорбент нанесен на поверхность теплопровода, соединяющего нагревательный и термочувствительный элементы.

На чертеже показана принципиальная схе10 ма предлагаемого датчика концентрации газоз и паров.

Датчик состоит из теплового моста и электрической измерительной схемы.

Тепловой мост включает в себя источник

15 тепла — нагревательный элемент I, снабженный для периодического подключения к источнику питания ключом 2, и два теплопровода 3 и 4, подводящих тепло к термочувствительным элементам 5 и б. На один из теплопроводов, 20 например 8, нанесен слой селективного сорбента 7. Термочувствительные элементы (например, терморезпсторы 5 и б) включены в плечи мостовой измерительной схемы. В диагональ моста включен нуль-орган 8 и интегри25 рующая схема 9.

Тепловой мост помещается в исследуемую смесь. При отсутствии в смеси анализируемого компонента тепловой мост сохраняет равновесие как при нагревании, так и при охла>к30 денни, т, е. процессы передачи тепла по тепло281885

Bwsug

Составитель Преображенская

Редактор Т; Морозова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 3535/1! Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров C(XP

Москва, )I(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 проводам идентичны, и температура в точках присоединения терморезисторов изменяется по одному и тому же закону.

При наличии анализируемого компонента в процессе нагрева наступает разбаланс теплового моста за счет изменения процесса передачи тепла по теплопроводу, покрытому слоем сорбента, температура в точках присоединения терморезисторов изменяется. Количество тепла, затраченное на десорбцию анализируемого 10 компонента, пропорционально его концентрации в смеси, Процесс измерения — циклический. Цикл измерения начинается с включения источника питания и заканчивается приходом теплового 15 моста в новое состояние равновесия.

Выходной сигнал, пропорциональный концентрации анализируемого компонента в смеси, получается интегрированием напряжения на диагонали моста времени с момента появления разбаланса теплового моста после включения ключа до момента прихода теплового моста в состояние равновесия в процессе нагрева. В эти же моменты времени, соответствующие началу и концу измерения, срабатывает нуль-огран, включенный в диагональ измерительной мостовой схемы. Он же управляет работой интегрирующей схемы, включенной в диагональ моста.

Напряжение на выходе интегрирующей схемы пропорционально значению концентрации анализируемого компонента в смеси. Предлагаемая конструкция позволяет выбрать оптимальные параметры отдельных элементов в соответствии с их функциями, в частности терморезисторов, повышая тем самым чувствительность датчика, Предмет изобретения

Датчик концентрации газов и паров, состоящий из нагревательного элемента, соединенУо!о через теплопроводы с термочувствительными элементами, отлича ощийся тем, что, с целью повышения чувствительносги датчика, теилопровод одного из термочувствительных элементов покрыт селективным сорбентом.