Спосіб вимірювання вологості газів

1. Спосіб вимірювання вологості газів, що включає нагрівання вологочутливого шару, який складається з гігроскопічної солі та гідратного прошарку на її поверхні, вимірювання температури вологочутливого шару і визначення за її значенням вологості, який відрізняється тим, що вологочутливий шар нагрівають до температури десорбції гідратного прошарку, а температуру вимірюють на початку його дегідратації. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після виміру гігроскопічну сіль охолоджують до відновлення гідратного прошарку для повторного використання. (19) (21) a201104518 (22) 13.04.2011 (24) 26.09.2011 (46) 26.09.2011, Бюл.№ 18, 2011 р. (72) СУХЕЙЛЬ АХМЕД НУСАЙР, JO, МИХАЙЛЕЦЬ ВІТАЛІЙ АНДРІЙОВИЧ (73) СУХЕЙЛЬ АХМЕД НУСАЙР, JO, МИХАЙЛЕЦЬ ВІТАЛІЙ АНДРІЙОВИЧ (56) UA 33323 U, 10.06.2008 US 5533393, 09.07.1996 US 6428717, B1, 06.08.2002 US 3664192, 23.05.1972 SU 911284, 07.03.1982 SU 934338, 07.06.1982 SU 1696985, A1, 0712.1991 SU138225, 14.09.1960 SU 765722, 23.09.1980 3 електроди, які розміщені на поверхні вологочутливого шару і мають з електролітом електричний контакт. За значенням рівноважної температури, яка утворюється автоматично, визначають пружність водяної пари за градуювальною характеристикою [див., наприклад, В.А.Михайлец Термоэлектролитические устройства контроля влажности воздуха с улучшенными эксплуатационными характеристиками. -Дис. … к.т.н. - Винница, 1989. -С. 39-57]. Недоліки прототипу: - невеликий ресурс (період експлуатації) через електрохімічне розкладання гігроскопічної солі на поверхні електродів під час експлуатації перетворювача, тому що струм, напруга якого набагато вища за напругу електрохімічного розкладання гігроскопічної солі, постійно тече через електроліт для підтримки рівноважної температури, внаслідок чого маса гігроскопічної солі поступово зменшується; - обмежений діапазон вимірювання вологості газу (як і у аналозі), тому що працездатність обох способів залежіть від наявності у вологочутливому шарі електроліту, який утворюється тільки за відносної вологості контрольованного газу вище ~12 %. Якщо відносна вологість менша за вищезгадану, вологочутливий шар втрачає електроліт (розчинник випаровується, а маса гігроскопічної солі нарощується), що призводить до втрати електропровідності шару і, як наслідок, до неможливості вимірювання вологості. Задачею запропонованого способу вимірювання вологості газів є збільшення діапазону працездатності перетворювача, а також його ресурсу. Спосіб виміру вологості газів ґрунтується на залежності температури термодесорбції гідратного прошарку з поверхні гігроскопічної солі від пружності водяної пари в газовому середовищі. Поставлена задача вирішена тим, що в способі вимірювання вологості газів, що включає нагрівання вологочутливого шару, який складається з гігроскопічної солі та гідратного прошарку на її поверхні, вимірювання температури вологочутливого шару і визначення за її значенням вологості, згідно з пропозицією, вологочутливий шар нагрівають до десорбції гідратного прошарку, а температуру вимірюють на початку його дегідратації. Після виміру гігроскопічну сіль охолоджують до відновлення гідратного прошарку і виконують наступний вимір. Цей спосіб дає змогу розширити діапазон вимірювання відносної вологості газу практично від 0 до 100 %, а збільшення ресурсу досягнуте тим, що у запропонованому способі усунуте електрохімічне розкладання гігроскопічної солі. Запропонований спосіб вимірювання вологості газів виконують поопераційно у такому порядку. Нагрівають вологочутливий шар, який складається з кристалічної гігроскопічної солі та локалізованого гідратного прошарку на ії поверхні, спостерігаючи 96111 4 за поступовим підвищенням його температури. Відслідкувавши початок дегідратації (делокалізації) гідратного прошарку за його десорбції, вимірюють температуру вологочутливого шару, після чого припиняють нагрівання, а за отриманим значенням температури визначають пружність водяної пари контрольованого газу за градуювальною характеристикою. За потреби наступного виміру вологості газу гігроскопічну сіль охолоджують до відновлення гідратного прошарку і, за його відновлення, здійснюють наступний вимір. Приклад реалізації запропонованого способу. Вологочутливий шар являє собою шар рівномірно розподіленої кристалічної гігроскопічної солі і локалізованого на її поверхні гідратного прошарку в об'ємі волокнистої тканинної підкладці (наприклад склотканини). Тепловий контакт з вологочутливим шаром мають джерело тепла (наприклад електронагрівач) і термочутливий елемент (наприклад терморезистор), а електрічний контакт - електроди, які з'єднані з індикатором електропровідності. Під час виміру вологості газу вологочутливий шар поступово нагрівають джерелом тепла до температури десорбції гідратного прошарку. Процес десорбції складається з дегідратації локалізованого гідратного прошарку і подальшого його випаровування з вологочутливого шару. В процесі дегідратації гідратний прошарок делокалізується і створює у вологочутливому шарі іонну електропровідність, яка після випаровування (десорбції) зникає. На початку різкого підвищення (імпульсу) електропровідності вологочутливого шару, що визначається за індикатором електропровідності, за допомогою термочутливого елемента вимірюють температуру, так звану температуру активації електропровідності вологочутливого шару, яка і є температурою початку термодесорбції гідратного прошарку, за значенням якої встановлюють пружність водяної пари контрольованого газу. Після припинення нагрівання вологочутливий шар починає охолоджуватись і поглинати з контрольованого газу водяну пару, що зумовлює відновлення локалізованого гідратного прошарку на поверхні гігроскопічної солі до початкового значення і забезпечує готовність вологочутливого шару до наступного вимірювання вологості газу. Вологість контрольованого газу залежно від отриманого значення температури активації визначають за допомогою зразкового пристрою вимірювання вологості контрольованого газу численними сумісними вимірюваннями обома способами і відносною статистичною обробкою результатів у різних точках діапазону вимірювання. Одночасно зі складанням градуювальної характеристики визначають мінімальний інтервал часу відновлення гідратного прошарку, для подальшого вимірювання вологості газу, за допомогою секундоміра. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 96111 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601