Электрохимический водородный интеграто|^

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.Ч1.1970 (№ 1451858/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.131.1972. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 27.IV.1972

М. Кл. Н 01п 9/22

Комитет пв делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.713 (088.8) Автор изобретения

А. М. Гуревич

Заявитель р,» —, ° °, » т, т- =.,:, :.(» »»

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ВОДОРОДНЫ Й ИНТЕГРАТО

Йзобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения интеграла тока или применения в различных временных устройствах (например, в реле времени).

Йзвестный электрохимический водородный интегратор содержит электрохимическую ячейку, снабженную пористой диэлектрической пластиной, несущей на свободных поверхностях неоплошные химически и нертные электроды и делящей объем ячейки на камеры, заполненные электролитом и водородом.

Пористая пластина этого интегратора снабжена сквозным отверстием, в которое входит своим концом дополнительный электрод. При прохождении постоянного тока через электрохимическую ячейку происходит перенос водорода из анодной камеры в катод ную. После того как разность давлений в камерах достигнет величины, соответствующей определенному количеству прошедшего через ячейку электричества Л Q, водород прорывается через заполненное электролитом отверстие .в пористой IIIJIBcTHHB ячейки, благодаря чему ,возрастает сопротивление между включенными в измерительную цепь интегратора дополнительным электродом и одним из электродов ячейки, что фиксируется посредством релейной схемы. Значение количества электричества Л Q, прохождение которого через ячейку, вызывает срабатывание схемы, определяет чувствительность интегратора. Для того, чтобы отверстие в:пластине ячейки аосле прорыва водорода из камеры в камеру

5 вновь заполнилось электролитом, оно должно быть вы полнено достаточно малого диаметра, что ограничивает возможность повышения чувствительности, так как для»прорыва водорода через столбик электролита, заполняю10 щего отверстие с малым диаметром, требуется значительная разность давления (практически около 10 мм вод. ст.), а следовательно, и относительно большое значение ЛQ.

Кроме того, значение ЛQ указанного ин15 тегратора зависит от,положения его в аространстве.

Таким образом, недостатками известного интегратора являются его низкая чувствительность и зависимость ее от положения интег20 ратора в пространстве.

Для повышения чувствительности интегратора и обеспечения его работоспособности независимо от положения в пространстве в камеры дополнительно введены пористые те25 ла, поры которых крупнее пор диэлектрической пластины, На свободных поверхностях этой пластины предусмотрены места, не закрытые электродами.

Кроме того, с целью варьирования чувст30 вительностью интегратора не менее чем од

333613

55 из камер имеет пространство, не занятое аористым телом и содержащее водород, а на поверхности пористого тела, образующего стенку пространства, расположен дополнительный электрод.

На чертеже изображен описываемый интегратор, разрез.

Предлагаемый интегратор состоит из стеклянного корпуса 1, в который встроена электрохимическая ячейка, содержащая стеклянную .пористую пластину 2 с расположенными на ее свободных поверхностях электродами 8 и 4. Пластина 2 делит объем ячейки на две камеры, в которые помещены стеклянные пористые тела 5 и б. В одной из камер находится пространство 7, а на поверхность пористого тела 5, которая образует стенку пространства 7, помещен электрод 8. Для включения интегратора в цепь от электродов 8, 4 и 8,выведены проходящие через стенку корпуса выводы, Электроды 8, 4 .и 8 .представляют собой платиновые сетки или тонкие слои платины, с толщиной, ме ньшей размеров snop тех тел, на поверхность которых слои нанесены. Непосредственно после изготовления интегратора все поры пористой пластины ячейки и пористых тел за полнвны электролитом — раствором серной кислоты, а пространство 1 содержит водород.

Для приведения интегратора,в рабочее состояние к электродам 8 и 8 .подключают источник постоянного тока так, что электрод 8 оказывается поляризованным положительно.

При этом водород из пространства 7 переносится в виде ионов на электрод 8. Выделяющийся с электрода 8 газообразный водород вытесняет электролит из тела 5 в пространство 7, начиная с snop этого тела, расположенных непосредственно возле электрода 8.

По мере поступления водорода из пространства 7 все большее количество пор тела 5 заполняется им в зоне электрода 8. Из |пор пористой пластины 2 электролит при этом не вытесняется в связи с тем, что они меньше пор тела 5. Количество водорода, выделившегося возле электрода 8, строго соо пветствует количеству электричества, прошедшего через электроды 8 и 8, и в конечном счете определяет чувствительность интегратора.

После проведения вышеописанной операции интегратор готов к ра боте.

Для использования интегратора электроды

8 и 4 электролитической ячейки включают в цепь интегрируемого тока так, что электрод

8 поляризуется положительно.

При прохождении через ячейку постоянйого тока водород из зоны электрода 8 переносится в зону электрода 4 и вытесняет из тела б электролит, начиная с,пор, смеж ныхсэлектродом 4. Соответственно в обратном направлении, т. е. из тела б в тело 5 через не занятые электродами места поверхности пористой пластины 2 переходит электролит, заполненяя освобожденные переносимым водородом поры тела 5.

Таким образом, по мере прохождения интегрируемого тока граница .водород-электролит в теле 5 приближается к электроду 8, а,в теле б удаляется от электрода 4.

Сопротивление электролитической ячейки постоянному току о пределяется главным ооразом условиями подвода водорода к аноду.

Поэтому, пока возле электрода 8 находится газообразный водород, сопротивление ячейки практически не изменяется в течение времени прохождения через нее тока. Но как только весь запасенный на электроде 8 водород перейдет в зону электрода 4, сопротивление ячейки начинает резко возрастать, так как в этих условиях ток через ячейку может поддерживаться только за счет диффундирующих к аноду из массы электролита молекул растворенного la нем водорода, которые автомизируются при адсорбции поверхностью платинового электрода. Резкое повышение сопротивления ячейки интегратора после прохождения через нее определенного количества ЛЯ может быть использовано для решения различных технических задач.

Предмет изобретения

1. Электрохимический водородный интегратор, содержащий электрохимическую ячейку, снабженную,пористой диэлектрической аластиной, несущей на свободных поверхностях несплошные химически инертные электроды и делящей объем ячейки на камеры, заполнен ные электролитом и водородом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности интегратора и обеспечения его работос пособности независимо от положения в пространстве, в камеры до полнительно введены пористые тела,,поры которых крупнее пор диэлектрической пластины.

2. Интегратор по,п. 1, отличающийся тем, что не менее чем одна из камер имеет пространство, не заснятое пористым телом и содержащее водород, а на поверхности пористого тела, образующего стенку пространства, .рас.положен дополнительный электрод.

333613

Составитель А. Матвеев

Техред Л. Богданова Корректор Е. Михеева

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1160/17 Изд. № 483 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5