Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [ 98 ] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

Лений (0,1-2 кгс1см) Ангарского филиала ОКБ автоматики (рис. 8-10). Большая часть анализируемого газового потока перед фильтром тонкой очистки 2 ответвляется через постоянный дроссель / в дренаж с целью уменьшения инерционности измерения. Исследуемый поток проходит через 1улонометрические датчики - рабочий 3 и контрольный 4; Последний позволяет контролировать эффективность рабочего датчика. При «проскоке» влаги, вызванном, например, обрывом электродов, загрязнением влагочувствительной пленки или отсутствием напряжения питания рабочего датчика, показания контрольного датчика увеличиваются выше установленного предела. В отдельных случаях, когда длина рабочего чувствительного элемента недостаточна для полного поглощения влаги, контрольный элемент непрерывно участвует в измерении и служит продолжением рабочего. Газовый поток, уносящий продукты электролиза (водород и кислород), проходит через стабилизирующий регулятор расхода 5, индикатор расхода (обычно ротаметр) 6 и отводится в дренаж. При более высоких давлениях (до 60 кгс1см) газовая смесь поступает через редуктор давления, который в сочетании с постоянным дросселем после фильтра заменяет регу- -лятор давления. Наконец, при давлениях до 400 кгс/см на байпасной линии устанавливают переменный игольчатый дроссель, из схемы исключают ротаметр и применяют редуктор высокого давления.

Описанная схема может иметь дополнительные узлы -побудитель расхода газа при разрежениях (0,05- 0,1 кгс/см), фильтр грубой очистки, если анализируется газ с высоким содержанием механических примесей, и т. д. Основное требование ко всем деталям газового тракта - минимизация сорбционного запаздывания - реализуется подбором материалов (фторопласт, нержавеющая сталь) и высокой степенью чистоты обработки металлических поверхностей.

Измерительное устройство кулонометрических гигрометров отличается простотой. Последовательно с датчиком и источником постоянного тока включен многопредельный прибор, измеряющий силу тока электролиза.

Измерительная схема лабораторного гигрометра (рис. 8-11,а) получает питание от сети переменного тока через трансформатор Тр, выпрямитель В и стабилизатор напряжения, собранный на кремниевых диодах Дх-Да-



Схема содержит рабочий и контрольный Э2 датчики. В день рабочего датчика включен микроамперметр Я с универсальным шунтом (резисторы Ri-Rz) и переключателем диапазонов измерений. Падение напряжения на резисторе Ro (10 мв) можно подать на автоматический потенциометр. Контрольный датчик Э2 в измерении не участвует. Его включают в измерительную цепь нажатием кнопки К; при этом суммарный ток элек-


Рис. 811. Принципиальные электрические схемы. а - гигрометра «Сибирь»; б - термокомпенсатора.

тролиза обоих параллельно включенных датчиков не" должен превышать ток рабочего датчика больше, чем на установленную величину.

В промышленных приборах автоматически компенсируется температурная погрешность с помощью термокомпенсатора (рис. 8-11,6), состоящего из медного терморезистора i?T, шунтированного постоянным сопротивлением Rm. Термокомпенсатор включен в цепь рабочего датчика Э параллельно делителю напряжения.

Перейдем к рассмотрению метрологических и других характеристик кулонометрических гигрометров. Верхний предел измеряемой влажности ограничен пробивным напряжением влагочувствительной пленки и необходимостью увеличения длины чувствительного элемента для



полного поглощения влаги. Этот предел можно повысить, применяя диффузионный метод. Другой способ заключается в разбавлении исследуемого газа сухим (например, азотом) в постоянном соотнощении. При рециркуляционном разбавлении анализируемый газ на входе в датчик непрерывно разбавляется сухим газом, отбираемым с выхода датчика.

Нижний предел измерений связан с особенностями измерений в диапазоне очень низких влагосодержаний (ниже 10 м. д.). Как уже отмечалось, при этом возникают затруднения, обусловленные адсорбцией и диффузией водяного пара через коммуникации и нх элементы; кроме того, необходимо принимать во внимание ток фона.

Можно принять, что сила тока, показываемая измерительным прибором кулонометрического гигрометра, равна:

/=/н,о + Ф + в где /pjQ -[сила тока электролиза воды, поглощенной чувствительным элемейтом, являющаяся полезным сигналом датчика; /ф - сила фонового тока, определяемая остаточным сопротивлением чувствительного элемента; /в - сила тока, вызванного соединением водорода и кислорода с образованием «вторичной» воды.

Последняя слагаемая в большинстве случаев прене- брежимо мала. Фоновый ток можно рассматривать как сумму двух составляющих - тока h неионной (электронной и дырочной) проводимости сорбента и внутренней поверхности чувствительного элемента и тока электролиза (/п) влаги, проникшей в чувствительный элемент из внешней среды.

Величину /ф можно определить одним из трех способов, дающих равноценные результаты:

а) пропусканием через датчик сухого газа в течение времени, достаточного для получения /ao"

б) прекращением потока газа через датчик и осушением системы посредством электролиза;

в) измерением силы тока электролиза при двух значениях расхода газа.

Первый способ менее удобен и значительно более длителен, чем второй; третий является наиболее быстрым. Экспериментальные исследования [Л. 8-28] показали,




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [ 98 ] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.041