Способ определения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое преобразователя

чплб.,о 1 отеа 1.( Б Ф Союз Советских СоЦиалистических Республик(22) Заявлено 280479 (21) 2760862/18-25с присоединением заявки Йо(51)М, Нл, С 01 И 27/26 Государственный комитет СССР по делвм изобретений и открытий(71) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ СОЛИ ВО ВЛАГОЧУВСТВИТЕЛЬНОМ СЛОЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплу" атации подогревных электролитических первичных преобразователей влажности газов.Значение массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое преобразователя в любой момент его эксплуатации является основным показате" лем для определения поправки к сигна лу измерительной информации при учете систематической составляющей погрешности и для оценки остатка ресурса преобразователя при оптимизиции 15 выбора момента регистрации влагочувствительного слоя, Отсюда следует, что для повышения точности и увеличения ресурса преобразователя необходимо повышение точности определения в нем 20 массы гигроскопической соли.Известен способ определения массы гигроскопического материала в первичном преобразователе влажности газов по общему объему влагочувствительного слоя и плотности в нем гигроскопического материала, заключающийся в определении объема. этого слоя путем нахождения его размеров и вычислении массы гигроскопического материала по полученному значению объема и плотности гигроскопического материала 1, Однако область применения этого способа определения массы гигроскопического материала в преобразователе практически ограничена пленочными преобразователями, поскольку он обеспечивает удовлетворительную точность лишь при нанесении влагочувствительного слоя на гладкие, например, стеклянные основания и при сохранении неизменной во времени плотности гигроскопической соли, в нем, так как эта плотность практически может быть определена только в процессе изготовления слояНедостатком описанного способа определения массы гигроскопического материала в первичном преобразователе влажности газов является большая погрешность определения при выполнении влагочувствительного слоя в виде внедренного в тканевую основу гигроскопического материала, а также при изменении его плотности во времени,- напримар, из-за электролита при эксплуатации преобразователя,Наиболее близким по технической сущности к йзобретению является способ определения массы гигроскопическои соли в подогревном электролити.еском первичном преобразователе влажности газон, заключающийся в измерении физических величин, связанных с массой соли, например, путем иэм .рения массы преобразователя до пропитки его раствором гигроскопической соли, измерения массы преобразователя после пропитки растворомгигроскопической соли известной концентрации и последующим расчете по измеренным величинам массы соли, на:пример, путем определения массы нанесенного на преобразователь раствора вычитанием полученных результатов измерения, а также определение массы гигроскопической соли по показателю этой массы, то есть по массе нанесенного на преобразователь раствора, с учетом концентрации в нем гигроскопической соли 21. Такой способ обеспечивает повышение точности определения массы гигроскопической соли в преобразователе при внедрении ее в тканевую основу влагочувствительного слоя, Наряду с этим данный способ обеспечивает воэможность определения массы гигроскопической соли в преобразователе при изменении ее в процессе эксплуатации.Недостатком укаэанного способа определения массы гигроскопической соли подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов является относительно невысокая точность определения массы соли иэ-за возникающих при определении массы раствора погрешностей вследствие выполняемого дважды взвешивания преобраэователя в сборе, а также из-за изменения массы преобразователя в процессе его эксплуатации вследствие засорения и образования новых вещестВ в процессе взаимодействия продуктов электролиза с окружающим газом.Целью изобретения является повышение точности определения массы гигроскопической соли подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов.По изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения массы гигроскопической соли во влагочувствительном слое преобразователя например, подогревного электролитического первичного преобразователя влажнрсти газов, заключающемся в измерении физических величин, связанных с массой соли, и последующем расчете по измеренным величинам массы соли, в камеру известного объема помещают преобразователь, изменяют его температуру. и измеряют в камере парциальное давление водяного пара до и после измерения гидратного состояния кристаллов голи.Предварительная установка преобра эователя в камеру известного объема обеспечивйет изоляцию термодинамичес 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 бО 65 кои системы кристаллы ар Отвнешнеи среды в части влагообмена,стабилизацию влагосодержания в этоисистеме и возможность определенияобъема пара в камере. Изменение гидратного состояния кристаллов гигроскопической соли при изменении еетемпературы обеспечивает перераспределение воды в изолированной системекристаллы-пар. В часТности, приизменении гидратного состояния кристаллов соли, вследствие нагрева, происходит выделение кристаллическойводы и превращение ее в пар, что приводит к повышению парциального давления водяного пара в камере. Измерениепарциального давления водяного парав камере до и после изменения гидратного состояния кристаллов соли сучетом объема пара и изменения гидратного состояния кристаллов солиобеспечивает повышение точности определения массы гигроскопической соли в преобразователе за счет того,что на процесс измерения этого параметра не влияет общая масса преобразователя и ее изменение в процессеэксплуатации.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.Преобразователь помещают во влагонепроницаемую камеру известного объема и измеряют парциальное давлениеводяного пара в ней. Затем изменяютгидратное состояние кристаллов гигроскопической соли путем изменениятемпературы преобразователя и сноваизмеряют парциальное давление водяного пара в камере. Определяют массугигроскопической соли преобразователя по разности полученных значенийпарциального давления водяного пара,являющейся показателем массы соли,с учетом объема пара и изменения гидратного состояния кристаллов соли.Ниже приведен пример методики подготовки и повышения экспериментальных операций при реализации данногоспособа,Во влагонепроницаемую камеру известного объема, например, в стеклянный сосуд, снабженный измерителемпарциального давления водяного пара,помещают исследуемый преобразователь,снабженный нагревательным элементом,который может быть в составе преобразователя или вне его. При этомобъем камеры выбирают иэ такого расчета, чтобы перепад парциального давления пара в ней после изменения гидратного состояния гигроскопическойсоли составлял примерно 0,3-0,7 значения верхнего предела шкалы измери теля. С помощью нагревательного элемента повышают температуру преобразователя до уровня полной кристаллизации гигроскопической соли, что определяют по резкому повышению межэлектродного сопротивления преобразовате785715 Формула изобретения Составитель Л.ДикаяТехред Н,Бабурка Корректор С.Шекмар Редактор Н,Тимонина Заказ 8831/45 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Прсектная, 4 ля, и измеряют парциальное давлениеводяного пара в камере. Затем с помощью нагревательного элемента увеличивают температуру преобразователя доуровня, обеспечивающего полное изменение гидратного состояния кристалловгигроскопической соли. В процессеэтого изменения кристаллическая водаиз кристаллов гигроскопической солипереходит сначала в раствор, что фиксируется по резкому понижению межэлектродного сопротивления исследуемого преобразователя, а затем превращается в пар. После завершения переходного процесса превращения гидратного состояния кристаллов.гигроскопической соли и испарения воды во внутреннюю полость камеры, что отмечатся по вОзрастанию и последующей стабилизации межэлектродного сопротивления исследуемого преобразователя,снова измеряют парциальное давление 2 Оводяного пара в камере, По разности,полученных в результате измеренийзначений парциального давления водяного пара в камере с учетом его объема определяют изменение массы водяного пара в камере при изменении гид",ратного состояния кристаллов гигроскопической соли, а по изменению массы водяного пара с учетом формул исходного и конечного состояний кристаллов гигроскопической соли определяют ее массу в исследуемом преобразователе,Описанный способ определения массы гигроскопической соли подогревногоэлектролитического первичного преобразователя влажности газов обеспечивает повышение точности определенияэа счет использования разности парциального давления водяного пара вкамере известного объема при изменении гидратного состояния кристалловгигроскопической соли в качестве показателя массы соли, поскольку наопределение этого параметра не элияЕт общая масса преобразователя и ееизменение в процессе эксплуатации.Реализация данного способа может бытьосуществлена в любой период эксплуатации преобразователя по месту егоустановки без отключения источникапитания, что предотвращает потерюпреобразователем гигроскопической соли вследствие стекания с него образующегося раствора и обеспечивает темсамым независимость сигнала измерительной информации от числа реализаций способа при продолжении эксплуатации преобразователя без регенерациивлагочувствительного слоя. Повышениеточности определения массы гигроскопической соли преобразователя, в своюочередь, приводит к повышению,еготочности и к увеличению его ресурсаза счет снижения систематической сос"тавляющей погрешности путем коррекциирежима эксплуатации или введенияпоправки к сигналу измерительной информации, а также за счет повышенияточности определения момента регенерации влагочувствительного слоя. Способ определения масси гигроскопической соли во влагочувствительном слое преобразователя, например, подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов, заключающийся в измерении физических величин, связанных с массой соли, и последующем расчете по измеренным величинам массы соли, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повы" щения точности определения, в камеру известного объема помещают преобразователь, изменяют его температуру и измеряют в камере парциальное давле; ние водяного пара до и после, изменения гидратного состояния кристаллов соли. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Влажность, т.1, Гидрометеоиздат, Л 1967, с. 289,2, Авторское свидетельство СССР позаявке Р 2647450/18-25,кл. г;. 01 М 27/26, 24,07,78 (прототип).