Водородный электролитический интегратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4 ШН 01 б 922ЧЗВВщ у ,ОП Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО Ж 1211 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР375694, кл. Н 01 б 9/22, 1973.2. Гуртман С, Б. Водородные электролтические интегрирующие приборы. - Прборы и системы управления,2, 197с. 18.(54) (57) ВОДОРОДНЫЛ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЛ ИНТЕГРАТОР, содержащий герметичный корпус с установленными в нем 801150669 А двумя рабочими электродами, разделенными электролитом, над которыми расположены заполненные водородом камеры, соединенные капиллярным каналом, в котором размещен столбик электролита, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности в эксплуатации, в него введена заполненная водородом дополнительная камера, содержащая элект- род-анод и второй капиллярный канал с размещенным в нем столбиком электролита, при этом электрод-анод гальванически связан с рабочими электродами, а дополнительная камера соединена с камерой рабочего электрода через второй капиллярный канал.Изобретение относится к электротехнике, в частности к измерительной технике, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства в качестве измерителя количества электричества.Известен водородны й электролитический интегратор, в котором реализован способ регулировки внутренней ЭДС, снижение ее до величины близкой к нулю, путем выравнивания содержания примесей в приэлектродных пространствах, за счет переноса водорода из одного приэлектродного объема в другой. Эту операцию проводят пропусканием электрического тока, -совпадающего по направлению с током, вызываемым собственной ЭДС интегратора 1).Однако из-за несовершенства конструкции за счет неконтролируемого переброса водорода из одного объема в другой в процессе эксплу атации величина ЭДС снова изменяется, что ухудшает метрологические характеристики интегратора.Наиболее близким к изобретению техническим решением является водородный интегратор, содержащий герметичный корпус с установленными в нем двумя электродами, между которыми расположена пористая перегородка, заполненная электролитом, Вокруг каждого электрода размещены водородные камеры, соединенные между собой капиллярным каналом, внутри которого расположен столбик электролита 2).Однако данный интегратор также не обеспечивает достаточной точности измерения за счет наличия внутренней ЭДС и ее нестабильности при эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности в эксплуатации.Указанная цель достигается тем, что в водородный злек-ролитический интегратор, содержащий герметичный корпус, с установленными в нем двумя рабочими электродами, разделенными электролитом, над которыми расположены заполненные водородом камеры, соединенные капиллярным каналом, в котором размещен столбик электролита, введена заполненная водородом дополнительная камера, содержащая электрод-анод и второи капиллярныи канал с размешенным и нем столбиком электролита, при этом электрод-анод гальванически связан с рабочими электродами, а дополнительная камера соединена с камерой рабочего электрода через второй капиллярный канал.На чертеже представлена схема водородного электролитического интегратора.Интегратор содержит пористую перегородку 1, на поверхности которой расположены рабочие электроды 2 и 3, Электроды соприкасаются с электролитом, пропитываюшим пористую перегородку, и с водородом, заполняющим водородные камеры 4 и 5. 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 папиллярный канал, соединяюшии родные камеры, имеет расширения на концах в виде конусов 6 и 7 и содержит столбик электролита 8, являющийся указателем. Считывание показаний осушествляется по шкале 9. Для сбора неуправляемых примесей, попадающих в интегратор при его изготовлении, установлена дополнительная камера 10, в которой расположен электрод- анод 11, гальванически связанный с электролитом рабочих электродов, либо через электролит, покрываюший внутренние стенки интегратора за счет смачиваемости материала корпуса, либо через электролит, заполняюший канал 12. Водородный объем 13 дополнительной камеры 10 через второй капиллярный канал 14 соединен с водородной камерой 4 рабочего электрода 2. Б канале 14 содержится столбик:лектролитг. разделяющий водородные камеры зсктрода анода и рабочего электрода. Внутренний диаметр второго капиллярного канала 14 не превышает внутренний диамер капиллярного канала, соединяющего водороные пространства рабочих электродов. Все узлы интегратора выполнены из стекла и заполнены электролитом и водородом, а злектроды изготовлены из платины.Водородныи электролитическии интегратор работает следуюшим образом.При протекании тока через ргбочис электроды 2 и 3 на катоде выделяется, а на аноде поглощается водород. В результате давление в катодном приэлектродном объеме, например в водородной камере 5, возрастает, а в анодном - уменьшается и столбик электролита 8 перемещается на длину, пропорциональную количеству электричества, прошедшего через интегратор. Наличие неуправляемых примесей в объеме интегратора приводит к нарушению пропорциональности перемешения столбика 8, т,е. к увеличению погрешности интегратора в процессе эксплуатации. Поэтому после изготавления пропускают ток между электродом- анодом1 и электродом 3, поляризуемый катодно. Выделяемый на электроде 3 водород, проходя через весь объем интегратора, промывает водородные камеры 4 и 5. Прорываясь через устье второго капиллярного канала 14 и столбик электролита водород, вместе с захваченными примесями газов, поступает в водородную камеру 3, замещая водород, поглошенный на электроде- аноде 1. Гаким образом в водородной камере 13 аккумулируются примеси, попадаемые во внутренний объем интегратора при его изготовлении. Примеси, собранные в водородной камере 13 не могут обратно проникнуть в камеры 4 и 5, так как капиллярный канал 14 закрыт столбиком электролита. До начала прохождения тока через электроды 2 и 3 во всех приэлектродных камерах 4, 5 и 13 давления водорода одинаковы (Р).1150669 Составитель Е. Баринов Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор Сс Тигор За каз 2153/40 Тираж 679 Подшив и ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Гроектнав, 4При протекании тока давление в камере 4 понижается, а в 5 - повышается (или наоборот - при изменении направления протекания тока) на величину ЬР, Следовательно, движение столбика электролита 8 вызывается разностью давлений водорода, равной 2 ЬрПоскольку при этом давление в камере 13 не изменяется, между камерами 4 и 13 возникает разность ьР. Это может привести к сдвигу столбика электролита в капилляре 14 в сторону устья, но газ не сможет прорваться из камеры 13 в камеру 4.Для прорыва было бы необходимо вытеснить столбик в устье капилляра 14, превратить столбик электролита в тонкостенную пленку жидкости, поверхность которой в десятки или сотни раз превышает поверхность столбика этой жидкости, и прорвать пленку.Очевидно, что в таком случае надо преодолевать противодействие сил поверхностного натяжения, которое значительно больше усилий, обеспечивающих перемещение столбика 8 (2/Р), в то время как на столбик в капилляре 14 действует сила ЬР. Можно допустить, что через длительное время из-за диффузии через столбик электролита некоторое количество примесей газов все же проникнет в рабочие камеры. Для предупреждения отрицательного эффекта потребителю нужно будет профилактически, например, раз в три года, пропускать через электроды 3 и 11 ток 1 мА в течение 1 ч. Использование водородных электролитических интеграторов по данному изобретению позволит упростить очистку водорода для заполнения интеграторов, так как снизит требование к его качеству. Главное же, благодаря устранению собственной ЭДС расширится область применения, снизится порог чувствительности самоход и погрешность, а также исключается возможность появления ЭДС в процессе эксплуатации, что повысит надежность интегратора.Экономический эффект от внедрения изобретения возникает у потребителя благодаря возможности получения дополнительной информации в метеослужбе в связи с расширением области интегрируемых величин, в сторону малых токов.