RU2583872C1 - Hygrometer - Google Patents
Hygrometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583872C1 RU2583872C1 RU2015109361/28A RU2015109361A RU2583872C1 RU 2583872 C1 RU2583872 C1 RU 2583872C1 RU 2015109361/28 A RU2015109361/28 A RU 2015109361/28A RU 2015109361 A RU2015109361 A RU 2015109361A RU 2583872 C1 RU2583872 C1 RU 2583872C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hygrometer
- coulometric cell
- cell
- coulometric
- gas
- Prior art date
Links
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в устройстве гигрометров, применяющих кулонометрическую ячейку для измерения объемной доли влаги (ОДВ).The invention relates to the field of analytical instrumentation and can be used in the device of hygrometers using a coulometric cell to measure the volume fraction of moisture (EFA).
Известен способ включения в работу кулонометрической ячейки (патент №2498285, кл. G01N 27/07), применяемой в кулонометрических гигрометрах, состоящей из двух частей: рабочей и контрольной, расположенных во внутреннем канале стеклянного корпуса.A known method of incorporating a coulometric cell (patent No. 2498285, class G01N 27/07) used in coulometric hygrometers, consisting of two parts: working and control, located in the inner channel of the glass case.
Известен гигрометр (патент №2413935, кл. G01N 27/07), содержащий датчик, включающий блок формирования потока со стабилизатором расхода газа, кулонометрическую ячейку, состоящую из двух частей: рабочей и контрольной, расположенных друг за другом в стеклянном корпусе, соотношение длин контрольной и рабочей не менее 1/3.A known hygrometer (patent No. 2413935, class G01N 27/07) containing a sensor including a flow forming unit with a gas flow stabilizer, coulometric cell, consisting of two parts: working and control, located one after another in a glass case, the ratio of the lengths of the control and working at least 1/3.
Вся внутренняя поверхность в стеклянном корпусе покрыта тонким слоем частично гидратированной пятиокиси фосфора, активно поглощающей влагу из проходящего анализируемого газа.The entire inner surface in the glass case is covered with a thin layer of partially hydrated phosphorus pentoxide, actively absorbing moisture from the passing analyzed gas.
Влага, содержащаяся в анализируемом газе, подается на рабочую часть, затем на контрольную часть, поглощается пленкой сорбента и под действием напряжения от источника постоянного тока, приложенного к электродам кулонометрической ячейки, подвергается электролизу. Суммарный ток электролиза влаги рабочей и контрольной частей кулонометрической ячейки при постоянном расходе газа пропорционален объемной доле влаги, содержащейся в анализируемом газе
где
Q - расход газа;Q is the gas flow rate;
I0 - суммарный ток электролиза влаги рабочей и контрольной частей кулонометрической ячейки.I 0 is the total moisture electrolysis current of the working and control parts of the coulometric cell.
Недостатком данного гигрометра является то, что срок службы кулонометрической ячейки зависит от концентрации ОДВ в анализированном газе. Плотность электролиза на первых витках ячейки будет намного выше, чем во всей ячейке, что ведет к нагреванию начального участка ячейки и появлению перемычек между электродами.The disadvantage of this hygrometer is that the service life of the coulometric cell depends on the concentration of the EFA in the analyzed gas. The electrolysis density in the first turns of the cell will be much higher than in the whole cell, which leads to heating of the initial section of the cell and the appearance of jumpers between the electrodes.
Поставленная цель увеличения срока службы кулонометрической ячейки достигается тем, что в зависимости от содержания ОДВ анализируемый газ может подаваться как со стороны рабочей части кулонометрической ячейки при измерении малых концентраций ОДВ до 100 млн-1, так и со стороны контрольной части при измерении концентраций более 100 млн-1.The goal of increasing the life of coulometric cell is achieved in that depending on the content of the EFA sample gas may be supplied both from the working part of coulometric cell in the measurement of small concentrations of EFA -1 to 100 million, and by the control portion when measuring a concentration of 100 million -1 .
На фиг. 1 изображено схематически устройство гигрометра с блоком формирования газового потока и кулонометрической ячейкой.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a hygrometer device with a gas flow forming unit and a coulometric cell.
Блок формирования гигрометра включает в себя: 1 входной штуцер для подачи анализируемого газа менее 100 млн-1 ОДВ, 2 сопротивление пневматическое, 3 стабилизатор давления в линии "до себя", 4 сопротивление пневматическое, 5 кулонометрическая ячейка, 6 выходной штуцер анализируемого газа (байпас), 7 электрический измеритель расхода газа, 8 блок комбинированный, 9 стабилизатор давления в линии "до себя", 10 сопротивление пневматическое, 11 штуцер для подачи анализируемого газа с содержанием ОДВ более 100 млн-1.The hygrometer forming unit includes: 1 inlet fitting for supplying the analyzed gas of less than 100 ppm -1 ODV, 2 pneumatic resistance, 3 upstream pressure stabilizer, 4 pneumatic resistance, 5 coulometric cell, 6 analyzed gas outlet fitting (bypass ), 7 an electric gas flow meter, 8 combined unit, 9 pressure regulator in the line "to yourself", 10 pneumatic resistance, 11 fitting for the supply of the analyzed gas with an EFA content of more than 100 million -1 .
При измерении ОДВ до 100 млн-1 анализируемый газ под давлением подается на штуцер 1 гигрометра, проходит через сопротивление пневматическое 2 и разделяется на два потока - байпасный поток и поток через кулонометрическую ячейку. В точке разделения потоков давление поддерживается постоянным с помощью стабилизатора давления газа в линии "до себя" 3. Дозируемый поток газа проходит через сопротивление пневматическое 4, поступает на рабочую часть
При подаче анализируемого газа на штуцер 1 гигрометра стабилизатор давления в линии "до себя" 9 закрыт, т.к. давление на входе стабилизатора близко к атмосферному.When applying the analyzed gas to the nozzle 1 of the hygrometer, the pressure stabilizer in the line "to yourself" 9 is closed, because pressure at the inlet of the stabilizer is close to atmospheric.
При измерении ОДВ более 100 млн-1 анализируемый газ под давлением подается на штуцер 11 гигрометра, проходит через сопротивление пневматическое 10 и разделяется на два потока - байпасный и поток через кулонометрическую ячейку. В точке разделения потоков давление поддерживается постоянным с помощью стабилизатора давления в линии "до себя" 9. Дозируемый поток поступает на электронный измеритель расхода газа 7, который поменяет свою полярность выходного сигнала, подаваемый в блок комбинированный 8. По изменению полярности сигнала электронного измерителя расхода газа в комбинированном блоке изменится величина напряжения, подаваемого на электроды кулонометрической ячейки, причем на рабочую часть подается большее напряжение, а на контрольную часть меньшее. Приращение тока в рабочей и контрольной частях кулонометрической ячейки определяется по формуле 2:When measured over 100 million EFA -1 analyzed pressurized gas supplied to the nozzle 11 hygrometer, air passes through the resistance 10 and is split into two streams - the bypass flow through and the coulometric cell. At the point of separation of the flows, the pressure is maintained constant using the pressure stabilizer in the line "to yourself" 9. The metered flow enters the electronic gas flow meter 7, which changes its polarity of the output signal supplied to the combined unit 8. By changing the polarity of the signal of the electronic gas flow meter in the combined unit, the voltage applied to the electrodes of the coulometric cell will change, with more voltage being applied to the working part and less voltage being applied to the control part. The current increment in the working and control parts of the coulometric cell is determined by the formula 2:
где ΔI - приращение тока кулонометрической ячейки на участке Δх;where ΔI is the increment of the current coulometric cell in the area Δx;
U - напряжение, приложенное к рабочей и контрольной частям ячейки;U is the voltage applied to the working and control parts of the cell;
q - коэффициент, характеризующий геометрию ячейки;q is the coefficient characterizing the geometry of the cell;
σ - удельная проводимость.σ is the specific conductivity.
В контрольной части будет уменьшена поглощаемость влаги, а в рабочей части поглощаемость влаги будет увеличена. В результате этого будет выполнено условие практически полного поглощения влаги кулонометрической ячейкой. Ввиду того, что поглощаемость в контрольной части кулонометрической ячейки уменьшается, и, соответственно, уменьшается ток электролиза. Следовательно, контрольная часть кулонометрической ячейки будет меньше нагревателя, и не будут образовываться перемычки между электродами, далее анализируемый газ через сопротивления пневматическое 4 и 2 поступает на штуцер 1. При подаче анализируемого газа на штуцер 11 гигрометра стабилизатор давления в линии "до себя" 3 закрыт, т.к. давление на входе стабилизатора близко к атмосферному.In the control part, moisture absorption will be reduced, and in the working part, moisture absorption will be increased. As a result of this, the condition of almost complete absorption of moisture by the coulometric cell will be fulfilled. Due to the fact that the absorption in the control part of the coulometric cell decreases, and, accordingly, the electrolysis current decreases. Therefore, the control part of the coulometric cell will be smaller than the heater, and jumpers between the electrodes will not form, then the analyzed gas through pneumatic resistances 4 and 2 goes to the nozzle 1. When the analyzed gas is fed to the nozzle 11 of the hygrometer, the pressure regulator in the “to itself” line 3 is closed because pressure at the inlet of the stabilizer is close to atmospheric.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109361/28A RU2583872C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Hygrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109361/28A RU2583872C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Hygrometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2583872C1 true RU2583872C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55960230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015109361/28A RU2583872C1 (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Hygrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2583872C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652656C1 (en) * | 2017-06-29 | 2018-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
| RU2771917C1 (en) * | 2021-05-11 | 2022-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340541A (en) * | 1993-03-05 | 1994-08-23 | Eli Lilly And Company | Automated Karl Fischer titration apparatus and method |
| RU2413935C1 (en) * | 2009-07-14 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Humidity indicator |
| RU2498285C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Method of putting coulometric cell into operation |
| RU2498288C2 (en) * | 2012-02-07 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Method of controlling filling of coulometric sensitive element with sorbent |
-
2015
- 2015-03-17 RU RU2015109361/28A patent/RU2583872C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340541A (en) * | 1993-03-05 | 1994-08-23 | Eli Lilly And Company | Automated Karl Fischer titration apparatus and method |
| RU2413935C1 (en) * | 2009-07-14 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Humidity indicator |
| RU2498288C2 (en) * | 2012-02-07 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Method of controlling filling of coulometric sensitive element with sorbent |
| RU2498285C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" | Method of putting coulometric cell into operation |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652656C1 (en) * | 2017-06-29 | 2018-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
| RU2771917C1 (en) * | 2021-05-11 | 2022-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
| RU2798330C1 (en) * | 2022-12-16 | 2023-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
| RU2812803C1 (en) * | 2023-07-06 | 2024-02-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОКБА" (ООО "НПП ОКБА") | Hygrometer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6023075B2 (en) | Method and apparatus for measuring respiratory alcohol concentration | |
| US3621381A (en) | Coulometric system having compensation for temperature induced viscosity changes | |
| Wang et al. | Measurement of electroosmotic flow in capillary and microchip electrophoresis | |
| CN106461592B (en) | Gas component concentration measuring device and method for measuring gas component concentration | |
| US20180292345A1 (en) | Method and device for measuring concentration of substance in fluid | |
| RU2413935C1 (en) | Humidity indicator | |
| US3526577A (en) | Method and apparatus for gas measurement | |
| WO2020163099A3 (en) | Measurement techniques for semiconductor nanowire-based sensors and related methods | |
| RU2583872C1 (en) | Hygrometer | |
| Boylan et al. | Characterization and mitigation of water vapor effects in the measurement of ozone by chemiluminescence with nitric oxide | |
| KR20100104412A (en) | Portable electronic nose system | |
| RU2498285C1 (en) | Method of putting coulometric cell into operation | |
| von Jasmund et al. | Assessment of ammonia sensors and photoacoustic measurement systems using a gas calibration unit | |
| RU2798330C1 (en) | Hygrometer | |
| US10663396B2 (en) | Refrigerant analyzer and a method of using the same | |
| RU2808098C1 (en) | Device for measuring gas flow | |
| KR102330982B1 (en) | Breath alcohol analyzer with exhalation temperature measurement function | |
| RU2788669C1 (en) | Coulometric cell | |
| RU2587527C1 (en) | Hygrometer | |
| RU2571451C1 (en) | Gas microchromatograph for analysis of organic and inorganic substances | |
| RU2587519C2 (en) | Hygrometer | |
| RU2589516C1 (en) | Hygrometer | |
| JP7117009B2 (en) | GAS MEASURING DEVICE, GAS MEASURING METHOD AND PROGRAM | |
| Tůma et al. | A capillary electrophoresis conductometric detector based on measurement of the conductivity of a plastic hydrophilic strip | |
| US20050272167A1 (en) | Methods and systems for detecting hydrogen |