Способ измерения парциального давления кислорода

ОВЕТСКИХИСТИЧЕСКИИК СОЮЗ СОЦИ РЕСП 19(ГОСПАТЕНТ СССР) НИ юаюаиМЛЯВ-ЖВЯВММЬ" ЖМЯРТЕНА ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ Св ДЕТЕЛЬСТВУ ся с помощью потенциоиетрицеской кис"лородойойЪой твердоэлектролйтной ячейки, имеющей сравнительный и рабочий нструкторс-, электроды и сравнительнув камеру с но-производ- известнымпарциальным"давлением кисмавтомати- лорода, находяЦу 6 ся при постоянномтемпературе Для"создания известного зин парциального давления кислорода всравнительной камере, электрохимически заполняют сравнительную каиерукислородом, герметичнозакрывают сравво СССР нительную камеру,изменяютполярность 6, : приложенного напряжения, выдерживаютвремя, достаточноедля полного изв- ЦИАЛЬНОГО . лечения кислорода, измеряют колицест"во электричества, проте".шего через итицеском : твердоэлектролитнуюячейку и рассчиеления пар тывают объем сравнительной. камеры,пос" Мда при пос- - ле него изменяют полярйосФь приложен" влении ана-,:,." . ного напряженияпропускают через ь изобрете- , ячейку заданное количество электрицествляет" цества. 1 ил.ъ " аааЬ. кое бюро автоматики ственного объе инен 48 о д ия Хика"(54) СПОСОБ ИЗИЕРЕНИЯ ПАРДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА(57) Использование в аналприборостроении для опредциального давления кислоротоянном и изменяющемся дализируемой среды. Сущностния: способ измерения осу кой ной Изобретение относится к области рой - сравнительный, омывается атмосаналитического приборостроения, в . ферным воздухом, а другой - рабочий, частности к газовому. анализу,ги мо- контактирует с анализируемым газом. жет быть использовано для определе.- . Давление анализируемой среды по этония парциального давления кислорода му способу поддерживается постоянным при постоянном и изменяющемся давле- .и равным давлению сравнительной сре-, нии анализируемой среды. ды (атмосферному давлению). АналитиИзвестен способ измерения парци" цеским сигналом. прй измерении служит ального давления кислорода основан- ЭДС твердоэлектролитной ячейки свяный на применении потенциометричес-занная с парциальными давлениями кискислородной 1 ., увердоэлектролит- лорода в сравнительной и анализируеячейки, один из электродов кото- мой средах формулой НернстаФ5 , 178490; 6ритель ЭДС 9 и источник тока 10. КСпособ осуществляется следующимтвердоэлектролитной пробирке 3 гер-образом.метично приварен капилляр 7, который При открытом капилляре, на электиспользуется для удобства герметиза- роды подается постоянное напряжениеции Объем капилляра пренебрежимо мал : (О, 7 В) от источника 1 О в полярности:по сравнению с объемом сравнительной плюс к внутренйему сравнительному элеккамеры 4, Капилляр 7 можно герметич- . троду, при этом ток, протекающий черезно закрывать крышкой. 8. В рабочую ка- твердый электролит, былна уровнеС мА.,меру 2 твердоэлектролитной ячейки 10 После выдержки в течение 3 мин (припоступает анализируемый газ, этом достигается примерно 1 О-кратнаязамена газа в сравйительной камере на. Рассмотрим работу устройства. кислород) можно, считать, что достиг"возможные условия работы устройства нуто полное заполнение камеры чистымтемпература от 600 до 900 С, прилага кислородом. После этого.капилляр гереМое напряжение от 0,5 до 1,2 В, При метично запирается, изменяют поляр гэкспериментах были выбраны следую" ность приложенйого напряжения и запищие условия: температура 700 с; нап- сывают значение тока на самописецсряжение 0,7 В; материал твердоэлект- движущейся лентой, Запись ведут доролитной пробирки. и капилляра Лг, +20 тех пор, пока ток не:станет менее; + 10 мольУ 0 диаметр пробирки 0, 0 00 от первоначального значения.см; длина, 1 смф диаметр капйлляра - При расчете по диаграммной ленте ока 0,03 см, длина, 3 см; электроды из залось, что количество электричества.Следующей операцией является соз= ЭО при измерении парциального давлениядание в герметично закрытой сравни- в обогащенном кислородом воздухе прительной камере заданного парциальнбгоизменяющемся общем давлении, исходя,давления кислорода, для чего изменя- из условия мйнймизации погрешностейют полярность приложенного напряжения и неравенства ЭДС ячейки нулю, выбии пропускают через ячейку, расчетное. рают парциальное давление кислородаколичество электричества. Значение 5 в сравнительной камере на уровне 106парциального давления кислорода в: ; мм рт.ст. Тогда, количество электрисравнительной камере выбирают в зави": чества, которое следует. пропуститьсимости от того, какие задачи трубу- через твердый электролит, составит40ется решать при измерейиях. Например,Р о г. 4 Р Ч т 0 10114 96500 .0 128 -7316.1 с = - - - - -- = - - д"ф =0 0818 А с.ГО.Ро22 Ф в 03.973 16.760 зТаким образом, в сравнительной ка- .где К - газовая постоянная;мере создано известное парциальное. 45 Рх- парциальное давление кислодавление кислорода й можноприступать " "рода в анализируемой среде.к измерениям парциального давления ,. Из формулы Нернста следуеткислорода в анализируемой среде, как :4 РЕ ),обычно с помощью потенциометрической . х о " КТтвердоэлектролитной ячейки. Для это, боты, приведенные по формуле изобре-.тения определены опытным путемф иса ализируемыи газ), измеряют ЗДС ячей-,ки которая связанходя из условия сохранения погрешнос"ые более Я ото ф Оказалось чтои сравнительн Т . при поддержании на электродах ячейкидавлениями кислорода в. анализируемой 55сравнительно Ф " в пределах 0,5 1 В, отличии ЭДС ячеисравнительно средах Формулой Нернеки от первоначальной при извлеченииЕ = " 1 а -"- , . кислорода не менее 100 мВ и токе ячейки при извлечении кислорода менее7; 8мерении ЭДС кислородоионной твердоэлектролитной ячейки, имеющей сравни тельный и рабочий электроды и сравнительную камеру с известным парциаль- . ным давлением кислорода, о т л и ч а ю; щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, используют герметичную камеру сравнения, а перед началом измерений на ячейку подают напряженйе 0,5-1,2 Ви электрохимическиизвлекают кислород из сравнительной камеры, причем о полноте извлечения кислорода судят по ладению тока, через ячейку не менее.чем 0,001 наЧального/тока или по значению ЭДС на электроды при ргазмыквании цепи, которое должно быть не менее чем на 100 мВ выше йерввоначавлйного; затеи изменяют поляр" ность приложенного напряжения и пропускают-через ячейку количество элек,. тричества, необходимое для создания ЗадаввийОГОВ "ПарцИаЛЬНОГО даВЛЕНИя КИС- лорода в сравнительной камере. 7 . 178 Й 90 0,001 от "первоначального, погрешность ,измерения не превышала 12 отн,1.При не соблюденииуказанных условий погрещность возрастала, Во всехэкспериментах для оценки действительного значения парциального -давления кгисвло рода. в анализируемой среде йсйольгзовали проверочные газовые смеси и измерители давления типа САПФИР. Относи тельная погрешность измерения в этих случаях была в пределах +0,5-+11,Использование предглагаемого спосо" ба измерения парциального давления кислорода обеспечивает по сравнению 15 с прототипом следующие преимущества; повышение точности измерения вследствие повышения точности создания и под-держанйя заданного парциального 4 йвлвве- : ,ния кислорора в сравнительной среде, упрощение аппаратурного оформлений,;т.к.при измерениях не требуются дой 6 лвнгитель.ные приборы для измерения общегодавгления.ф р р и -у л а и з о б р е т е н и яСпособ измерения парциального давления кислорода, заключающийся в из35 остави ехред ель В.Баженов .Иоргентал Коррек дакто А.Иотыгль.ЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮ Ю Ю Ю Ва ЮЮЮв Ва Ю ВЕ Ю Е Ю Ю ВЕ ВЮ Ю Ю Ю ю ав ю ю ю 36 Тира одписн Ш 1 ИИПИ Го ударств 1и ври ГКНТ СССР о изобретениям и о 35, Раушская наб.,ного комитет 035, Москва ыти А/ВВЕ юЮтт етааттттттт ееЮгаее ттевевеевеааааа ватввавтаавваВВавветвевтвПргокзводственно+издательский комбинат "Патент", г.ужгор а е етта ВатеЮге л. Гагарина,101