RU2816251C1 - Индикатор молекул водяного пара - Google Patents
Индикатор молекул водяного пара Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816251C1 RU2816251C1 RU2023112367A RU2023112367A RU2816251C1 RU 2816251 C1 RU2816251 C1 RU 2816251C1 RU 2023112367 A RU2023112367 A RU 2023112367A RU 2023112367 A RU2023112367 A RU 2023112367A RU 2816251 C1 RU2816251 C1 RU 2816251C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water vapor
- indicator
- vapor molecules
- molecules
- electrolysis
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 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
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации числа молекул водяного пара. Индикатор молекул водяного пара состоит из цилиндрической стеклянной пробирки, электродов из платиновой проволоки, несущая поверхность которых покрыта тонкой пленкой сорбента, фторопластовой втулки, корпуса, фланца, винтов, муфты, токосъемников, источника постоянного тока, микроамперметра, электродвигателя с регулятором числа оборотов. При этом при измерении молекул водяного пара в закрытой камере или открытой атмосфере индикатором водяного пара продукты электролиза молекул водяного пара водород и кислород удаляются из чувствительного элемента индикатора путем его вращения вокруг своей оси с заданным числом оборотов электродвигателя. Техническим результатом является возможность удаления продуктов электролиза с кулонометрического элемента и измерения молекул водяного пара без воздействия потока газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть индикатором молекул водяного пара.
Известна статья «Индикатор молекул водяного пара «Зонд» Инж. В.И. Смирнов «Приборы и системы управления», 1978, №9, стр. 37-38.
Ангарским филиалом ОКБА НПО «Химавтоматика» разработан и серийно выпускался индикатор молекул водяного пара «Зонд» предназначенный для прямых измерений на ракете в широком диапазоне высот 5 - 90 км.
Индикатор представляет собой автоматическое устройство непрерывного действия, работающее в комплекте с радиоаппаратурой ракеты и наземной телеметрической станции, которое предназначено для регистрации числа молекул водяного пара, попадающих на активную поверхность чувствительного элемента.
Принцип действия индикатора основан на кулонометрическом методе измерения.
Чувствительным элементом является цилиндрическая стеклянная пробирка с закрепленными на ее внешней поверхности двумя электродами из платиновой проволоки. Электроды и их несущая поверхность покрыты тонкой пленкой сорбента (частично гидратированный фосфорный ангидрид). К электродам через выводы в корпусе подводится электрическое напряжение постоянного тока. В кулонометрическом чувствительном элементе непрерывно происходят два процесса: поглощение влаги пленкой сорбента с образованием фосфорной кислоты и электролиз воды на водород и кислород. Данный кулонометрический элемент является диффузионным.
Недостатком данного диффузионного кулонометрического элемента является то, что его нельзя применять для измерения молекул водяного пара без воздействия потока газа (например, в закрытой камере или открытой атмосфере), т.к. продукты электролиза будут оставаться в кулонометрическом элементе, что препятствует диффузионному потоку водяных паров к чувствительному элементу.
Поставленная цель - измерение молекул водяного пара в закрытой камере или открытой атмосфере с помощью диффузионного кулонометрического элемента – возможна, если этот диффузионный кулонометрический элемент будет вращаться вокруг своей оси с заданным числом оборотов, что дает возможность выходу продуктам электролиза и восстанавливает диффузионный поток водяных паров к чувствительному элементу.
На чертеже изображен индикатор молекул водяного пара для измерения водяного пара в закрытой камере или открытой атмосфере. Индикатор водяного пара состоит из следующих узлов:
1. Цилиндрической стеклянной пробирки.
2. Электродов из платиновой проволоки, несущая поверхность которых покрыта тонкой пленкой.
3. Фторопластовой втулки.
4. Корпуса.
5. Фланца.
6. Винтов.
7. Муфты.
8. Токосъемников.
9. Источника постоянного тока.
10. Микроамперметра.
11. Электродвигателя с регулятором числа оборотов.
Индикатор водяного пара работает следующим образом. Кулонометрический чувствительный элемент индикатора является элементом диффузионного типа, следовательно, требуется предварительная калибровка. Калибровка проводится в следующей последовательности: индикатор помещается в закрытую камеру, к электродам чувствительного элемента индикатора через токосъемники подводится напряжение постоянного тока, в цепь источника постоянного тока последовательно включен микроамперметр.
Сразу после подачи напряжения постоянного тока на электроды кулонометрического элемента индикатора начинается процесс образования фосфорной кислоты и электролиз ранее поглощенных водяных паров тонкой пленкой сорбента на водород и кислород. Процесс электролиза водяных паров фиксирует микроамперметр. В первый момент ток электролиза имеет максимальное значение, но затем он уменьшается и останавливается. Это говорит о том, что продукты электролиза водород и кислород остаются в кулонометрическом элементе индикатора и препятствуют диффузионному потоку водяных паров, далее включают электродвигатель и начинают вращать кулонометрический чувствительный элемент индикатора, при этом показания амперметра начинают возрастать, что говорит о выходе из кулонометрического элемента индикатора продуктов электролиза и поступлении диффузионного потока водяных паров. Число оборотов кулонометрического элемента индикатора увеличивают до тех пор, пока показания микроамперметра не стабилизируются, при этом число оборотов электродвигателя фиксируется.
После стабилизации показаний микроамперметра необходимо в камеру от генератора влажности подать сухой газ при этом показания микроамперметра сильно уменьшатся и их необходимо зафиксировать I0, далее в камеру от генератора влажности подают заданное значение водяных паров и после установления показаний на микроамперметре их фиксируют I1 и т.д. После получения фиксируемых значений микроамперметра (а их может быть много) строят статическую характеристику тока кулонометрического элемента индикатора молекул водяных паров в закрытой камере или в открытой атмосфере от заданного назначения молекул водяных паров. Для измерения содержания молекул водяных паров в закрытой камере или открытой атмосфере применяется эта статическая характеристика.
Claims (1)
- Индикатор молекул водяного пара, состоящий из цилиндрической стеклянной пробирки, электродов из платиновой проволоки, несущая поверхность которых покрыта тонкой пленкой сорбента, фторопластовой втулки, корпуса, фланца, винтов, муфты, токосъемников, источника постоянного тока, микроамперметра, электродвигателя с регулятором числа оборотов, отличающийся тем, что при измерении молекул водяного пара в закрытой камере или открытой атмосфере индикатором водяного пара продукты электролиза молекул водяного пара водород и кислород удаляются из чувствительного элемента индикатора путем его вращения вокруг своей оси с заданным числом оборотов электродвигателя.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816251C1 true RU2816251C1 (ru) | 2024-03-27 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU922616A1 (ru) * | 1980-09-17 | 1982-04-23 | Предприятие П/Я Р-6575 | Диффузионный кулонометрический датчик влажности газов |
| RU2219535C2 (ru) * | 2002-03-04 | 2003-12-20 | Республиканский центр Научно-технического творчества учащихся Министерства образования и науки Кабардино-Балкарской республики | Датчик влажности воздуха |
| RU2540450C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Способ измерения кислородосодержания и влажности газа |
| RU2602489C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2016-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Емкостный сенсор влажности газообразной среды |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU922616A1 (ru) * | 1980-09-17 | 1982-04-23 | Предприятие П/Я Р-6575 | Диффузионный кулонометрический датчик влажности газов |
| RU2219535C2 (ru) * | 2002-03-04 | 2003-12-20 | Республиканский центр Научно-технического творчества учащихся Министерства образования и науки Кабардино-Балкарской республики | Датчик влажности воздуха |
| RU2540450C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Способ измерения кислородосодержания и влажности газа |
| RU2602489C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2016-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Емкостный сенсор влажности газообразной среды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wustoni et al. | Membrane‐free detection of metal cations with an organic electrochemical transistor | |
| US3905889A (en) | Miniature multifunctional electrochemical sensor for simultaneous carbon dioxide-pH measurements | |
| US5182005A (en) | Reference electrode for chemical sensors | |
| WO2021208115A1 (zh) | 监测气体浓度的设备和方法及传感器 | |
| CN103380367A (zh) | 水分浓度检测装置 | |
| US20240036016A1 (en) | Gas sensor calibration method | |
| RU2816251C1 (ru) | Индикатор молекул водяного пара | |
| CN113466423A (zh) | 一种溶解氧表校准测试系统及方法 | |
| US4915816A (en) | Polymer hygrometer for harsh environments | |
| CN109991265B (zh) | 一种自调节热导式气体传感器和气体检测装置 | |
| Segal | Electrical fluctuations associated with active transport | |
| CN207832727U (zh) | 表面盐污染测定校准装置 | |
| Oho et al. | A CO2 sensor operating under high humidity | |
| Chang et al. | Over 59 mV pH− 1 Sensitivity with Fluorocarbon Thin Film via Fluorine Termination for pH Sensing Using Boron‐Doped Diamond Solution‐Gate Field‐Effect Transistors | |
| Elder Jr | pH Measurement With the Glass Electrode and Vacuum Tube Potentiometer | |
| CN88211603U (zh) | 动态湿度校准装置 | |
| RU2540450C1 (ru) | Способ измерения кислородосодержания и влажности газа | |
| OA11800A (en) | Measuring probe and method for measuring the concentration of agents in gases and/or liquids. | |
| TONOSAKI et al. | Highly sensitive CO 2 sensor with polymer composites operating at room temperature | |
| SU789717A1 (ru) | Устройство дл кондуктометрических измерений | |
| US2594163A (en) | Determination of moisture in gases | |
| Simon et al. | Thermoelectric (vaporometric) determination of molecular weight on 0.001 molar solutions: A new detector for liquid chromatography | |
| US2849291A (en) | Colorimetric procedure for the quantitative measurement of atmospheric ozone | |
| Underwood et al. | The behaviour of humidity-sensitive capacitors at room temperatures | |
| SU593127A1 (ru) | Способ измерени влажности газа |