Способ определения состава газа

Авторы патента:

G01N27/56 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВ т ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

32!743

Со к)з Советски х

Социалистических

Рвроублик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

ЧП1(G Ol)i 27/56

Заявлено 04.Vill.1969 (№ 1354308/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

ПриоритетвЂ”

Опубликовано 19.Х1.1971. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2.11.1972

Ммите1 по делам ивобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 543.251(088.8) P. Л, Пинхусович, Ю. H Патрушев, В. П. Ко|!омыйцев, Г. М. Мурзин и Л. 3. Савкун

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ГАЗА

Предложенный способ определения состава газа может быть использован для определения содер?кания кислорода, хлора, фосгена н т. д. в широком диапазоне концентрации, в частности позволит измерять концентрации газовых компонентов порядка от 10 "до 100% объемных с очень высокой степенью точности.

Известен способ определения состава газа с помощью ячейки из твердого электролита, заключающийся в том, ITQ измеряемый компонент перекачивают через электролит за счет разности потенциалов на его противоположных рабочих поверхностях. По этому способу газовый поток, содержание кислорода в ко тором нужно измерить, пропускается с одной (например, внутренней) стороны, а сравнительный поток газа с известным содержанием кислорода вЂ” с другой (например, внешней) стороны трубки, являющейся твсрдым электролитом состава (ZION) 0,85+ (С301

0,15, пропускающего ионы кислорода. Твердый электролит имеет незначительную электронную проводимость. На внутреннюю и внешшою поверхности трубки один против другого нанесены электроды из металла платиновой группы, обладающие хорошей элсетропроводностью. Электроды имеют поры для проникновения газообразного кислорода к электролиту. Трубка устанавливается в электропсчь, мощность которой достаточ) а для придания сй В месте расположения электродов температуры примерно от 650 до

1000 С, т. с. такoi которая значительно повышает иошгую проводимость электролита. Н!)5 ру?кный и внутренпнй электроды выделяют электроны, которые принимают участ не в элсктрохнмнilес| Ои рсяец|111 с 1 .|1слородом на поверхности электролита.

Так i 3) 113piiila.)»IIoc давление i Iic. iopo i)3

10 на наружном электродс больше, чем на внутреннем, чнстьш кнслородньш нонньш поток идет от наружного к внутреннему электроду. созда Вяя ЭДС llÿ IIx зажимях 1)p)I это)! рас

СМ ITPIII330TСЯ ЕЯЕ ЛОГ )PII()A!II 10СКЯЯ фУНЕЦНЯ

15 концентрации кислорода в неизвестном газе и сВязяня с Величиной еГО нярцнялы!ОГО дяВлсння.

Этот способ позволяет достато1110 эффскTIIi3IIo вести измерения содержания кис Iopo;13

20» газах, однако обладает весьма существенн ь)х! и нсдостатеям н, пр1!Водяlц1! ми е cIIII?1(0Н!|Ю ТО I!!OCT!I> ТЯК ЕЯ| TPCl3), CT НЯЛН )НЯ СРЯВ

IIIIT0ciüíoãо газа с точно известным содержанием кислорода и устройств для подготовки

25 сравнительного г))за, применения схемы стабилизации температуры ii ее измерения, так как абсолютная Величина тсмпературь! электролита входllT в расчетную формулу, 3 тяк?K0 применения устройств для обеспс IclIIIB

30 Р3 В нох! СР ВОГО Р3ci)PL,1 0 le!I I! Я темпеP)lт3 Pl ВО

32174

I i!

1<)

li30 0 P СТСllfl и

lI p eд(! сз

10!

;.) 0

4 всем межэлектродном объеме электролита.

Кроме того, способ не всегда удобен в реализации, так как расчетная градуировка прибора оказывается логарифмической.

С целью повышения точности по предложенному способу разность потенциалов ня противоположных рабочих поверх;юстях я !сйки создают выше э. д. с. от собственного ионного потока анализируемого компонента, по ниже равновесного термодннамического потенциала, обусловленного собственной днссоцияцнсй электролита, и измеряют ток перекачки, 110 величине которого судят о составе г!!3Я.

На чертеже показано устройство, реализующее предложенный способ.

Устройство содержит трубку нз твердого электролита, регулятор 2 расхода гHÇH, и.)мсритель 8 расхода газа, печь 4, впуfpeli»fiff 6 и внешней 6 электроды, источник 7 постоя«в ного няпряжеш!я и измеритель 8 тока.

Способ реализуется следующим об1?(!30(!.

Лнялизируемый газовый поток проход!п через регулятор 2 расхода газа, трубку !Гз твердого электролита и измеритель 8 расхода газа. Трубка i13 твердого электрол!Ггя помещена в печь !, На внутрсншо!о и внсншюю поверхности трубки нанесены электроды 6 и 6.

Электроды, в свою очередь, связаны с нсточ-!!иком 7 постоянного напряжения и измерит(лем 8 тока таким образом, чтобы полож!iтельный полюс источника гн!тян(!)! был сосд1. нен с внутреш!нм электродом 5, контактирующим с анализируемым потоком газа.

В межэлектродном объеме трубки, например, состава: 0,85 (7! 02) +0,15 (CHO) ус(аняьливается температура в интервале 650вЂ”

1000 C. Электроды могут бып. выполнены 11. металла платиновой группы, например пляти1!!я(, обладающей хорошей электро((роводнол:ь!О н г(!30(з1зоницяс((ос! ь!(i, В с < ни и и

При выполнении условия полной днссоцняции кислорода, проходящего через трубы, последующей его перекачки из трубки к внешнему электроду 6, предложенный способ я«ляется абсолютным с расчетной характеристикой ток вЂ” концентрация.

Измеряемая велич«!зя концентрации кислорода II(. зависит от температуры электролита, от величины напряжения, подаваемого ия электроды, и от концентрации кислорода в oi,ружающей трубку атмосфере. Более того, мо?кно вообще не использовать срав!штельный газ, заменив его инертным газом, оторый необходим для удаления с внешней стороны ячейки выделяющегося компонента. В этои случае концентрация анал!Гзирусм )!. компонента на внешней стороне ячейки буде( оп1?сделят! ся скоростью переноса, расходом инертного аза и условиями массопередачн.

Способ может быть реализован «приборе для измерения кислорода с расчетной градун1?0(зко!! ш!(Ялы, и также 11PffxlcllcfI;jля II3i)IEPOпня концентрации других газов, например, хлора в газе. Для этого необходимо подобрать электролит такого состава, чтобы ионный lioток через электролит состоял и;ионов :того компо«снтя Газа, который подвергается лизу, Это усло«нс, однако, нс искг!!Оч

if!!i, например, фосгена.

Спос0() определения сост

P23lfOCÏf ПОТСНЦИЯ;10« НЯ Е! 0 ПРОТI)ВО!IОЛОЖ-!!К1х р<зоо 1!(х поверхl!Остях, Отлыч(((О(((п((с<( тем, что, c:(ccfüfo новы..пения точности, раз-!!рст! поте!!цня(!Ов создают выше э. д. с. от собсг()еииого ионного потока анализируемого

l(of

От ток IfcPcf(!

О сост

Составитель Н. Преображенская

Редактор М. Макарова Текред Л. Богданова Корректор Е. Усова

Заказ 6398 Изд. ¹ 1600 Тира" 473 Подписное

1111ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, jI(-35, Рауьиская иаб., д. 4/5

Загорская типография

Способ количественного раздельного определения пирролидонкарбоновой и глутаминовой кислот // 308349

Лгнитострик'шонный способ измерения // 306409

Высокочастотное устройство для измерения концентраций проточных растворов // 305385

Устройство для непрерывного измерения окисленности и температуры металлическихрасплавов // 304309

Способ потенциометрического определения содержания сероводорода и меркаптанов // 299795

Устройство для измерения содержания углекислого газа, растворенного в жидкости // 288398

Устройство для измерения потенциала слабопроводящих веществ в растворах^(pptqgh^г-'^явда^ ^^^i::.xi.l,otnka // 284425

Электрод для измерения окислительно-восстановительного потенциала крови // 278201

Способ экспрессного 'контроля параметров дисперсных твердых, сыпучих и жидких материалов // 271874

Устройство для определения наличия и толщины пленки электролита на поверхности металлических объектов // 2107891

Электрохимический анализатор физико-химических свойств материалов // 2112965

Стационарный ph-метр для контроля жидких сред // 2112975

Изобретение относится к измерительным приборам и может быть использовано для контроля жидких сред, например молочных продуктов

Способ измерения объемного содержания компонента многокомпонентной однородной смеси // 2119658

Сенсор паров ароматических углеводородов // 2119662

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения концентрации паров ароматических углеводородов в атмосфере промышленных объектов и при экологическом контроле

Способ контроля анизотропии прочности твердых материалов и изделий // 2134876

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля анизотропии прочности твердых металлических и строительных материалов и изделий

Способ определения ресурса работы несущего элемента из жаропрочного термически упрочняемого алюминиевого сплава в конструкции летательного аппарата // 2140071

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств металлов и может быть использовано при диагностировании фактического состояния конструкции летательного аппарата после определенной наработки в процессе профилактических осмотров самолета

Способ определения запаса прочности нагруженного материала // 2141648

Изобретение относится к неразрушающим методам анализа материалов путем определения их физических свойств, в частности предела прочности

Способ определения некомпенсированного электрического заряда материальных тел // 2145103

Изобретение относится к геофизике (гравиметрии, геомагнетизму), к общей физике и может быть использовано при определении взаимодействия материальных тел, при расчетах магнитной напряженности вращающихся тел, объектов, тяжелых деталей аппаратов, вращающихся с большой скоростью

Способ детектирования газовых смесей // 2146816

Изобретение относится к способам анализа смесей газов с целью установления их количественного и качественного состава и может быть использовано в газовых сенсорах