Термохимический датчик

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 80 1392477 01 М 27 14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ КОМУ СВИДЕТЕЛ К 4-25 тилакрилли бензове пары миаком,гексаном одо 971/ 0.85 4.88 Бюл, Ю 16аев, А. Г, Бондарен тчик бразующ то ами(7 мер ыми резис р моста. В перв мент активиро око 274 аре о Н. ид я руди нь ои - катали орой парен сре ески пас ермоэлеме второй ой сигнал ов пропор дум аук Авторское свидетельс 63759, кл. 0 01 Б 25 онция . Выход- термозлеменаркой концент о С2,ервои пар онален су СКИЙ ДА относи 4) ТЕРМОХИ 7) Изобрет орючих газов, выходно пары пропорционален к тиламина, этанола или к средствых сред и метило и в то мерения тона, а разность п из этих сигналов а на ние ет на ле огоасшт зобретения -именения, вклю б а к вания пропорционалдругих вышеуказаннь газо це смесей ди- этилкетона ци а, метил) 513 ж ити приме рючих газов, Це сширение област я избирательный иламина, этанол Методы и ного газа, 5, с. 288 ом, пе соста ермоэл остоян ельных адием, а втсивный, Во нт активиро бромидом сИзобретение относится к средствамизмерения состава газовых сред и может найти применение в анализаторахгорючих газов.Цель изобретения - избирательныйанализ бинарных смесей одного иэ трехвеществ; диэтиламина, этанола или метилэтилкетона с водородом, аммиаком,метилакрилатом, пентаном, гексаномили бенэолом,На чертеже принедена схема термохимического датчика.Термохимический датчик содержитпараллельно включенные две пары термоэлементов, одна из которых, содержащая измерительный 1 и сравнительный2 термоэлементы, чувствительна к обоим компонентам бинарной газовой смеси, а вторая пара, содержащая первый 20термоэлемент 3 и второй термоэлемент4, чунстрительна к одному иэ них.Постоянные резисторы 5 и 6 образуютвместе с парами термоэлементон днаизмерительных моста, Первый из термоэлементов второй пары содержит слойнеодима, а второй - слой бромидастронцияИзмерительные мосты подключены к измерительному устройству 7 сминиЭВМ. 30Термоэлементы первой пары - измерительный 1 (каталитически активный)и сраннительньгй 2 (пассинный) - представляют собой пористый носитель, вкотором размещена платиновая спираль.Каталитическяя активность обеспечивается дисперсным, например, платинопалладиеным слоем, нацеСенным на но -ситель. Носитель термоэлемента 3 покрыт дисперсным слоем неодима, а носитель термоэлемента 4 - дисперснымслоем бромида стронцияПервая и вторая пары термоэлементов вместе с резисторами 5 и б, образуют дна измерительных моста, с измерительных диагоналей которых выходные сигналы ,и " поданы на измерительное устройство 7,Параметры термоэлементов следующие: платиновая спираль из микропровода диаметром 0,03 мм с числом витков 0,5, навитых на оправку 0,6 мм;носитель из гамма-оксида алюминиясферической формы, диаметром 1 мм;термоэлемент 3 пропитан растворомнеодима сернокислого, а термоэлемент4 - раствором бромида стронция; термоэлементы 3 и 4 после пропитки прокалены при температуре до 700 С,1 ри подаче напряжения ца клеммын, г термоэлементы 3 и 4 нагренаютсяпримерно до одинаковой температуры,но при этом катализ на них некоторыхвеществ протекает с различной скоростью,Установлено, что термоэлементыобладают примерно одинаковой чувствительностью к водороду, аммиаку,акрилату, бенэолу, пентану и гексану, а чувствительность к диэтиламину,метилэтилкетону и этанолу у термоэлемента 3 существенно вьппе, чем у термоэлемента 4.В таблице приведены экспериментальные зависимости выходных сигналон пары термоэлементов 3 и 4 от тока накала Т, Измерения проведены вмостовой измерительной схеме при концентрации вьппеукаэанных веществ 307.нгппнего концентрационного пределавоспламенения,Чувствительность данной пары кдиэтиламину, метилакрилату и этанолупри обычных токах накала, отвечающихнаиболее пологому участну вольт-амперной характеристики (0,17-0,18 А)примерно на порядок вьппе чем к остальным указанным веществам.Пара терм оэлементов 1, 2 чувствительна ко всем вьппеуказанным компонентам. Поскольку на термоэлементе 2не происходит каталитическое сгорание, то чувствительность этой парынамного вьппе (примерно в 2-3 раза),чем второй лары,Выходной сигнал первой пары Цпропорционален суммарной концентрации(теплотворности) обоих компонентовгазовой смеси. Выходной сигнал 11 впервом приближении пропорционаленконцентрации одного иэ компонентовдиэтиламина, метилэтилкетона илиэтанола,Сигналы второй пары термоэлементовпо диэтиламину, метилэтилкетону илиэтанолу могут быть усилены во столько раэ, во сколько первая пара термоэлементов чувствительнее второй парык этим компОнентам, и выходной сигнал по любому из остальных (неизмеряемому парой термоэлементов 3, 4) компонентон может быть вычислен как разность где и - коэффициент усиления1392477 Выходной сигнал У, мВ, при , А Вещество 0,14 О, 15 О, 16 0,17 0,18 ВодородАммиак 14 О 119 19 Метилакрилат 12 Бензол Пентан Гексан 31 14 30 5 Ь Лиэтиламин 21 28 14 Метилэтилкетон 38 40 48 Этанол 10 Как видно нз таблицы, чувствительность второй пары термоэлементов к аммиаку, метнлакрилату и пентану не равна нулю, что обусловливает погреш кость избирательного анализа. Эта погрешность может быть минимизирована путем вычисления исправленных значений выходных сигналов по формулам: для дизтиламина, метилэтилкетона или этанола1 ОФ,3 = ПЦТидля остальных компонентов где М, и М, - соответственно чувствительность первой и второй пар термоэлементов к компоненту, не измеряемо му второй парой,Знакии Ф выбирают в зависимости от того, больше или меньше чувствительность первого термозлементавторой пары к этому компоненту, чемвторого термоэлемента этой пары. Формула изобретения Термохимический датчик, содержащийдве пары термоэлементов, первая изкоторых чувствительна к обоим компонентам бинарной газовой смеси, а вторая - к одному из них, постоянныерезисторы, образующие вместе с парами термоэлементов два измерительныхмоста, отличающийсятем, что, с целью избирательного анализа смесей диэтиламина, этаноласпи метилзтилкетона с водородом,аммиаком, метилакрилатом, пентаном,гексаном или бенэолом, первый термоэлемент второй пары содержит слойнеодима, а второй - слой бромидастронция,1392477Составитель В. Екаев Редактор И. Рыбченко Техред И.Верес Корректор Н, Король Заказ 1887/49 Тираж 847 Подписнсе ВНИИПИ Государственного комитета СССРло делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4