Пневматический преобразователь гигрометра

(54) ПНЕВИАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ 1Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в лробоотборных пневма" тических устройствах гигрометров.для измерения влажности агрессивных газовых сред.Известен гигрометр, предназначенный для измерения влажности хлорсодержащих газов, содержащий кулонометрицеский чувствительный элемент, магистрали подвода и отвода анализируемого газа и регулятор расхода газа 1.Регулятор расхода газа в известном датчике гигрометра, предназначенный для поддержания на постоянном значении расхода анализируемо- го газа через чувствительный элемент, состоит из регулятора давления газа типа "до себя" и установленного перед ним по ходу газа пневмосопротивления и выполнен из материалов, корродирующих в среде анализируемого газа, Выполнение регуля 2тора расхода газа из материалов, коррозиоыно устойчивых в среде анализи"руемого газа, вследствие сложностиего конструктивного исполнения, например из стекла и фторопластов, нецелесообразно.. По этой причине известный гигро"метр имеет очень низкие показателинадежностии малый срок службы. Кро-,ме.того, регулятор давления газа визвестном гигрометре очень чувствителен к колебаниям давления газа вмагистрали его отвода в дренажнуюлинию, что приводит к нестабильности в показаниях гигрометра и, следо". вательно, к снижению точности изме"рений влажности газа.Наиболее близким техническим решением является пневматицеский пре" 2 о образователь гигрометра, содержащиймагистрали подвода и отвода анали."зируемого газа и инертной среды срасположенным на магистрали анализируемого газа чувствительным элемен100 2902 4 3том, на входе и выходе которого установлены стабилизаторы давления, амагистрали отвода снабжены побудителем расхода 21.Недостатки данного устройства заключаются в том,. чтоэадатчиком пневмоповторителя, установленного на магистрали подвода анализируемого газа, является повторитель со сдвигом,питаемый от магистрали воздуха. Ка Омера задания пневмоповторителя, установленного на магистрали отводаанализируемого газа, связана с окружающей атмосферой и поэтому давление газа на выходе из чувствительного элемента поддерживается равныматмосферному давлению. Вследствие этсг.го, а также учитывая погрешность ловторителя со сдвигом, обусловленнуюколебаниями давления воздуха в под- щводящей магистрали, на точностьподдержания расхода газа через чувствительный элемент, а следовательно,и на точность измерений газоаналиэатора значительно влияют колебания 2 затмосферного давления, температурыокружающей воздуха и давления воздуха в подводящей магистрали,Кроме того, газоанализатор имеетограниченный в сторону разряженийдиапазон рабочего давления анализируемого газа и не позволяет проводить отбор газа на анализ под давлением ниже атмосферного, какэто часто требуется при проведениикачественного анализа токсичных газов.К указанным недостаткам газоанализатора также относится то, что вслучае даже частичной разгерметизации пневматической схемы, анвлизируемый гаэ за счет утечек будет поступать в окружающую атмосферу, аэто особенно недопустимо при анализе токсичных газов. 4Целью изобретения является пре: дотвращение попадания анализируемой , среды в окружающее пространство.Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом преобразователе, содержащем магистрали подвода анализируемого газа и инертной среды с расположенным на магистрали анализируемого газа чувствительным элементом, на входе и выходе ко-ф торого установлены стабилизаторы давления, а магистрали отвода снабжены побудителем расхода, на линии инертной среды установлены задатчики давлений до и после чувствителен. ного элемента, камеры заданий кото" рых соединены пневматическими линиями с камерой низкого давления побудителя расхода.На чертеже представлена схема пневматического преобразователя гигрометра.Пневматический преобразователь гигрометра агрессивных газов включает в себя магистрали подвода и отвода анализируемого газа и инертной среды, кулонометрический чувствительный элемент 1, стабилизаторы 2 и 3 давлений, установленные на магистралях подвода и отвода анализируемого паза, пневмосопротивления 4-6, задатчики 7 и 8 давлений типа "до себя"., установленные на магистрали инертной среды, и камеры заданий которых соединены пневматическими линиями с камерой 9 низкого давления побудителя расхода.Магистрали подвода и отвода анализируемого газа, кулонометрический чувствительный элемент, стабилизаторы давления, эадатчики 4 и 5 давления пневмосопротивления, а также побудитель расхода выполненных из материалов, не подвергающихся коррозии в среде анализируемого газа, а именно: из неорганического стекла и фторопластов.Требование повышенной коррозионной устойчивости. к материалам, из ко" торых выполнены магистрали подвода и отвода воздуха и другие газовые узлы датчика гигрометра, не предъявляется поскольку они не соприкасаются с анализируемым газом..Пневматический преобразователь гигрометра работает следующим образом.Анализируемый газ от точки отбора через подводящую магистраль и пневмосопротивление 4 поступает в кулонометрический чувствительный элемент 1 функционально преобразующий параметр влажности газа в электрический сигнал. Принцип действия кулонометрического чувствительного эЛемента ос"нован на полном извлечении влаги иэдозируемого потока анализируемого газа пленкой сорбента и последующем электролизе извлеченной влаги. ТаккаФ точность измерения влажности газа зависит от расхода газа, пропускаемого через кулонометрический чув5 1002ствительный элемент, то расход газачерез последний поддерживается вовремя проведения анализа строго постоянным и не зависящим от колебанийдавлений газа на входе и выходе пнев- зматического преобразователя гигрометра, т.е. в точке отбора газа и дренажной линии. Это достигается эа счетподдержания постоянного перепададавлений газа на участке кулонометрйческий чувствительный элемент - пневмосопротивление 5 с помощью стабилизаторов 2 и 3 давлений,Причем через стабилизатор 2 давления пропускается дополнительный 15байпасируемый поток газа, что позволяет уменьшить инерционность гигрометра. Пневмосопротивления 4 и 5служат для ограничения расходов соответственно байпасируемого газа и 20газа. через кулонометрический чувствительный элемент. Анализируемый газот пневмоповторителей отводится в дренажную линию через побудитель расхода, назначение которого состоит в 25принудительном просасывании анализируемого газа через пневматический преобразователь гигрометра и создания, тем самым, в схемепневматического преобразователя гигрометра после пневмосопротивления 4по хоДу газа давлений ниже атмосферногоБлагодаря этому расширяетсядиапазон рабочих давлений анализируемого газа в сторону разряжений, устраняется возможность натеканий газа в З 5атмосферу и тем самым загрязнения еечто особенно важно при анализе токсичных газов.Управление. стабилизаторами давлений производится подачей в их камерызадания "опорных" давлений инертно"среды, формируемых и поддерживаемыхна постоянных значениях с помощью задатчиков 7 и 8 давлений типа "до себя",1 15Последние установлены параллельно друг другу на магистрали инертнойсреды и настроены на разные давления,различающиеся по величине не более чемна 10 кПа. Пневмосопротивления б,предназначенные для ограничения расходов инертной среды через стабилизаторы перепада давлений. Поскольку дав-,лении анализируемого газа в схеме пнев-матического преобразователя гигрометра, а следовательно и "опорные" дав.Мления инертной среды,по величинедолжны быть ниже атмосферногодавления,томатериалы отвода воздуха соединенйс 1 902 6дренажной линией через побудитель. расхода. Питание побудителю расхода осуществляется.от магистрали инертной среды.Таким образом, расход анализируемого газа через чувствительный элемент определяется перепадом давлений газа на участке кулонометрический чувствительный элемент - пневмосопротивление 5, величина которого фактически равна разностиперепаду) "опорных" давлений инертной среды. Величина перепада "опорных" давлений инерт ной среды при одинаковыхпо" грешностях задатчиков 7 и 8 давлений практически не зависит от колебаний давления инертной среды в подводящей магистрали, давления анализируемого газа в дренажной линии, атмосферного давления и температуры окружающего воздуха. Благодаря этому повышается точность измерений влаж" ности газа, Превышение величины перепада "опорных" инертной среды воздуха знаения, равного 10 кПа, явля" ется нежелательным, так как это приводит к индивидуальным и различным по величине погрешностям задатчиков 7 и 8 давлений и, тем самым, к сниже" нию точности измерений влажности газа,Выполнение пневматического преобразователя согласно изобретению позволяет 1 на основании полученных результатов испытаний макета гигрометра измерить влажность хлорсодержащих газов в диапазоне от 0 до 500 об.мг с точностью +63. При этом .реальный диапазон рабочих давлений анализируемого газа составляет от 5 кПа разряжение до 200 кПа избыточного давления.Форула изобретенияПневматический преобразователь гигрометра, содержащий магистрали подвода и отвода анализируемого газа и инертной среды с расположенным на магистрали анализируемого га" за чувствительным элементом, на вхо-. де и выходе которого установлены стабилизаторы давления а магистрали отвода снабжены побудителем расхода, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения падения анализируемой среды в окружающее про странство, на линии инертной среды установлены задатчики давлений до и. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фили после чувствительного элемента, камеры заданий которых соединены пневматическими линиями с камерой низкого давления побудителя расхода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 81. "Разработка влагомеров хлор, газа типа КОРУНД". Отчет о законченной работе 22-67. Тема 82-03, Ангарс,1968,5 2. Авторское свидетельство11 798547, кл. С 01 М 11/00, 1979