167633. lajstromszámú szabadalom • Szilárd elektolitos galváncellát tartalmazó gázelemző berendezés

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bq.kme.nwi>:

1970

'

m

°

2

' («E-1296) Közzététel napja: 1975. VI. 28. Megjelent: 1977 VII. 15. 167633 Nemzetközi osztályozás: G 01 n 27/46 Feltaláló: dr. Möbius Hans-Heinrich, oki. vegyész, Greifswald, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: VEB Kombinat Mess- und Regelungstechnik, Dessau, Német Demokratikus Köztársaság Szilárd elektrolitos galváncellát tartalmazó gázelemző berendezés A találmány oxigéniont vezető, szilárd elektrolitos galváncellákkal történő mérések elvégzésére alkalms berendezés. A találmány különösen tüzelőberendezések, például gőzfejlesztők vagy kerámiai kemencék c füstgázainak oxigénelemzésére, a nitrogénben, nemes gázokban, széndioxidban lévő oxigén, valamint a hidrogénben lévő vizgőznyomok meghatározására, továbbá tisztított, közömbös gázokban az oxigén, hidrogén és szénmonoxid, továbbá vizgőz és széndioxid együttes parciális nyo- «Q másának meghatározására vonatkozik. A szilárd elektrolitok segítségével történő gázpotenciometriás óxigénelemzésre alkalmas berendezést több mint 10 éve találták fel. Alkalmazására műszaki és gazdaságossági szempontból egyaránt érdekes területek kinálkoztak és ^5 a gázpotenciömetriához már különböző berendezések álltak rendelkezésre, az eljárást eddig mégsem alkalmazták a várt mértékben. Ennek egyik oka az, hogy még nem fejlesztettek ki megfelelő szilárd elektrolit cellás mérőrendszereket, amelyek révén az egyes alkalmazási 20 területeket fel lehet tárni és az eddigi gázelemző módszerekkel szembeni előnyöket világosan ki lehet mutatni. Ismeretesek olyan, egyedi részekből álló mérőberendezések, melyeknél a szilárd elektrolit cellák fűtésére szolgáló elektromos kályha 25 hőmérsékletét szabályozó transzformátor segítségévei állítják be, a hőmérsékletet és cellafeszültséget kompenzátorral vagy különböző mutatós műszerekkel mérik. Ismeretesek továbbá az olyan, a hőmérsékletet és oellafészültségét mérő, egy-egy galvanométerrel felszerelt zárt 30 készülékek is, amelyekben a cellafeszültséget mérő galvanométer mindenkor csak meghatározott oxigénkoncentráció-tartományt ölel fel. Egy másik ismert berendezés szerint kompenzációs kapcsolást használnak mérőerő sitővel, melynél a mérési tartományok átkapcsolását vál- 35 toztatható vagy kompenzációs ellenállások által érik el. Javasoltak továbbá olyan mérőműszereket is, melyekben a cellafeszültséget nullára szabályozták be azáltal, hogy az összehasonlításra szolgáló gázhoz elektrolízis révén több-kevesebb oxigént vagy hidrogént adagolnak; ekkor az elektrolízis árama szolgál mérőértékként. Végül a oellahőmérsékletek elektrolis szabályozására is vannak megfelelő koncepciók, valamint impedanciaváltók mutatós műszerrel, melyek különböző mV-tartományokra alkalmazhatók. Ezen mérőberendezések közös hátránya, hogy egyetlen alapmüszerrel nem lehet kényelmes módon tetszés szerinti mérési tartományokat beállitani és valamennyi kívánt gázpotenciometriás meghatározási eljárást végrehajtani, továbbá, hogy a mutatós műszereken feltüntetett koncentrációskálák mindig csak meghatározott cellahőmérsékletre érvényesek, és hogy e mérőberendezések egészben véve a legfontosabb, gázpotenciometriésan megoldható problémákhoz, nevezetesen az oxigénkoncentrációk meghatározásához igen csekély holtidejü szabályozási célokra szolgáló technikai gázokban, vizgőznyomok meghatározásához hidrogénben és tisztított közömbös gázok redox-kép'ességének folyamatos érzékeléséhez az oxigén, hidrogén és szénmonoxid, valamint vizgőz és széndioxid parciális nyomásának egyidejű meghatározásával, nem alkalmazhatók. A feszültségnek galvanométerek alkalmazásával történő közvetlen mérése még nagy elektróddal rendelkező és kis belső ellenállású szilárd elektrolit cellák esetén is hibákhoz vezet, amelyek többek között a mérendő gáz oxigénjének parciális nyomásától függnek és polarizációs hatásokon alapulnak. A cellafeszültségnek a feszültségkulönbség elektronikus erősítésével működő motoros kompenzátorra történő közvetlen rákapcsolásával zavaróan hat, hogy a cellák belső ellenállása fokozatosan nő, ennek megfelelően a mérési érzékenység 167633