Термохимический датчик горючих газов
О А Н. И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
312199
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ОЗ.III.1969 (№ 1311334/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 19.VI11.1971. Бюллетень М 25
Дата опубликования описания 20.Х.1971
МПК G 01п 31/10
Комитет оо делам изобретений и открытий лри Совете Министров
СССР
УДК 543.271(088.8) Авторы изобретения А. Н. 1Цербань, Н. И. Фурман, В. H. Тарасевич, Б. Ф. Сотниченко, В. Г. Семеновский и П. А. Малышев
Институт технической теплофизики АН Украинской ССР
Заявитель
ТЕРМОХИМИЧЕСКИИ ДАТЧИК ГОРЮЧИХ ГАЗОВ
Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может быть использовано, в частности, в шахтных термокаталитических метаномерах непрерывного действия или в других приборах, работающих по термическим методам измерения.
Известны датчики горючих газов, в которых производятся каталитическое сжигание горючих газов на активном (измерительном) термоэлементе и измерение посредством одинарного моста термоэффекта реакции окисления.
Активный (измерительный) и пассивный (компенсационный) термопреобразовательные элементы датчика изготовлены из окиси алюминия и помещены в общую термокаталитическую камеру, сообщающуюся с внешней (анализируемой) средой. На поверхности термоэлементов или в осевых каналах, просверленных в теле носителя, помещены изготовляемые обычно из металлов платиновой группы термометры-нагреватели, служащие для нагрева термоэлементов и измерения их температурыы.
Измерительный и компенсационный термоэлементы изготовлены идентичными по геометрическим и электротепловым параметрам и различаются тем, что носитель активного термоэлемента покрыт мелкодисперсным катализатором, обеспечивающим беспламенное (термокаталитическое) окисление горючего газа на его поверхности. Дифференциальное включение термометров-термосопротивлений в мостовую измерительную схему позволяет из5 мерять прирост температуры активного термоэлемента, обусловленный реакцией беспламенного сжигания горючей компоненты, который зависит от ее концентрации, и скомпенсировать влияние колебания температуры и влаж10 ности окружающей среды, сопутствующих газовых компонентов и т. п.
Непременным условием правильной работы датчика является отсутствие тока в измерительной диагонали моста при концентрации
15 измеряемой газовой компоненты в анализируемой атмосфере, равной нулю. Для обеспечения этого. измерительный и компенсационный термоэлементы должны быть строго идентичными по геометрическим и электротепло20 вым параметрам. Поскольку абсолютная идентичность практически никогда не может быть достигнута, в мостовую схему включают нульреохорд (или нуль-корректор), с помощью которого уравнивают сопротивления смежных
25 ветвей моста для достижения равновесия его при нулевой концентрации газа.
В качестве нуль-корректора обычно используются многооборотные низкоомные регулируемые сопротивления (потенциометры), 30 включаемые в мост по схеме «со средней точ312199
Составитель Л. К. )Каркова
Редактор Т. 3. Орловская Текред Л. В. Куклина
Корректор Л. В, Орлова
Заказ 2927!14 Изд. № 1214 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстепий и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 кой»: неподвижные контакты подсоединяются к сопротивлениям плеч отношения, а подвижный — к одной из клемм показывающего грибор а. трименение нуль-реохордов с подвижным (скользящим) контактом снижает адеикность датчика. ",ðîìå того, при использовании таких нуль-корректоров нулевой уровень,".;:. гика устанавливается не путем устранения причины, вызвавшей его дрейф, а путем изменения плеч отношения моста. При этом снижаются автокомпенсапионные свойства датчика.
С целью повышения надежности работы датчика в качестве бесконтактного нуль-индикатора использован подвижный тепловой экран, расположенный между термоэлемептами.
На чертенке показан предложенный датчик горючих газов, Датчик содержит термокаталитическую камеру 1, активный 2 и пассивный 8 термопреооразовательныс элементы, тепловой экран 4, гайку 5, ходовой винт б, маховичок 7, измерительный ьмост 8, показывающий прибор 9.
Лктивный 2 и пассивный 8 термоэлементы смонтиров",.4û внутри термокаталитической к",ìåðû 1 и изготовлены в гиде полых окисноалюминиевых цилиндров, в продольные каналы которых помещены платиновые спирали термометро„-нагревателей, включенных в смежные плечи измерительного моста 8. Активный термоэлемент покрыт мелкодисперсным катализатором.
Между активным и пассивным термо:лементами датчика помещен тепловой экран выполненный в виде металлической пластинки с полированными боковыми поверхностями, который с помощью маховичка 7 через винтовую пару может перемещаться от одного термоэлемента к другому.
При приближении экрана к термоэлемецту меняются условия теплообмена термоэлемеп10 та, и, следовательно, коэффициент его теплоотдачи, что приводит к изменению температурного состояния элемента — понижению его температуры. При удалении экрана наблюдается обратный эффект.
IS Для корректирования нулевого уровня датчика вращением маховичка 7 перемещают экран 4, приближая его к одному из термоэлементов. При этом в измерительной диа"онали моста величина тока становится больше
20 нуля, Предмет изобретения
Термохимический датчик горючих газов, состоящий из неподвижно укрепленных в к»25 мере измерительного и компенсационного термоэлементов, мостовой измерительной схемы, смежные плечи которой содержат нагреватели элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы датчика, в каЗ0 честве бесконтактного нуль-индикатор а использован подвижный тепловой экран, расположенный между термоэлементами,
