187256. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fűtőgázok merkaptántartalmának (szagosítóanyag-koncentrációjának) mérésére galvanikus cellával
5 187256 6 Mindezek végső soron az érzékenység csökkenéséhez vezetnek, ugyanezt eredményezi a cella (és az egész áramkör) belső ellenállásának csökkentése, mivel a cella árama maga Is Ag*-lontermelő; b) A merkaptld-lon koncentrációjának csökkentésével a méröelektród közvetlen környezetében. A merkaptán anyagátadásának gátlása (pH csökkentése, érintkezési felület csökkenése) ebben az Irányban hat, viszont csökkenti az érzékenységet Is. Az elektródot és a gázfázist elválasztó folyadékfilm vastagságának növelése vékony szürőanyag, szürőpapirréteg bevonattal a mérőelektródon szintén ilyen hatású, viszont a reagálási időt növeli. A galvanikus cellák hátrányos tulajdonsága, hogy érzékenységük erősen változik a hőmérséklettel, ez a növekedés egyes esetekben nagyobb Is lehet, mint 10* °C-onként. Ez a nagy érzékenységváltozás azzal a következménnyel jár, hogy a cellát a megfelelő mérési pontosság érdekében temperálni kell, ami a mérést és a műszert bonyolulttá, költségessé teszi. Megállapítottuk ezzel kapcsolatban, hogy az érzékenység hőfokfüggésének alapvető oka a gáz- és folyadékfázis közötti anyagátadás sebesség-, illetve érzékenységmeghatározó szerepében rejlik, ezért a hőfokegyüttható csökkentésének érdekében előnyős olyan körülményeket biztosítani, amely az odorálószer abszorpcióját minél tökéletesebbé teszi, azaz 1. alkoholos (célszerűen Izopropll- vagy n-alkohol 40 tfx-os) oldatban, 2. nagy abszorbeáló felülettel és 3. turbulens áramlási viszonyok (nagy áramlási sebesség) között vezetni az odorálószer abszorpcióját. A két utóbbi feltétel célszerűen 40 m-nél vékonyabb szürőanyagból, szűrőpapírból készült hengeres abszorberrel biztosítható, amely szoros érintkezésben van a mérőelektróddal. Megállapítottuk továbbá azt Is, hogy a hőmérsékleti együttható okozta érzékenységváltozás kompenzálására Igen előnyösen alkalmazhatók a negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkező ellenállások, termisztorok. Alkalmazásuk kétféle módon valósítható meg: kis belső ellenállású /uA-mérők esetében söntként, elektronikus erősítésnél pedig munkaellenállásként alkalmazva ezeket. A fűtógázok merkaptántartalmának, szagosítóanyag-koncentrációjának mérésére szolgáló cella és detektor (berendezés) részletes leírását és alkalmazásait ábrák kapcsán ismertetjük, éspedig az 1. ábra a galvanikus cella egy célszerű megvalósítási formáját, 2. ábra a galvanikus cellát tartalmazó detektoredényt, együttesen mind detektort, 3. ábra a galvanikus cellát érzékelőként felhasználó hordozható, Thiodet elnevezésű készülék blokkvázlatát és a 4. ábra a galvanikus cellát érzékelőként felhasználó, folyamatosan mérő és koncentráció szerint szabályozó Thiocontrol elnevezésű készülék tőmbvázlatát mutatja be. A galvanikus cella felépítésével kapcsolatosan számos változatot kipróbáltunk, amelyek az előzőekben lefektetett működtetési elvek minél tökéletesebb gyakorlati megvalósítását célozták. Legelőnyösebbnek az 1. ábrán bemutatott 17 galvanikus cella mutatkozott. Ennél szűrőanyagból, célszerűen papírból készült, 4 mm átmérőjű és 110 mm hosszú 1 csőben áramlik a mérendő gáz alulról felfelé, ahol találkozik az 1 csőbe sugárirányban, a hidrosztatikus nyomás hatására befelé áramló elektrolittal. Az 1 csövet kívülről rátekert ezüstszalag, mint 2 méröelektród borítja úgy, hogy a 2 méröelektród célszerűen az 1 cső felső felét borítsa be. A 2 méröelektródot 3 szűrőpapír rétegek választják el a 4 összehasonlító elektródtól, amely szintén ezüst szalag és ugyanúgy helyezkedik el (fedésben), mint a 2 mérőelektród. Mind a 4 összehasonlító elektródot, mind az 1 cső felületének további részét kívülről 5 AgîO-csapadék borítja kb. 1 mm vastagságban, ennek feladata egyrészt a 4 összehasonlító elektród polarizációjának megakadályozása, másrészt pedig az egyensúlyi Ag+-koncentráció beállítása az elektrolitban. A 4 összehasonlító elektródot 0,2-0,5 mm vastag, 2-4 réteg 6 szűrőpapír, szürőanyag borítja, amelyet mechanikus merevítőként alkalmazott, elektrolitban indifferens drótfonat (például Kanthal-huzal) tart össze. A 17 galvanikus cella alsó vége a 2. ábrán láthatóan a fűtőgázt a galvanikus cellába bevezető 15 csőcsonkra húzható és azon rugalmas kötéssel (gumiszalag) tőmítetten rögzíthető, felső vége pedig a mérendő fűtőgázt vezető csőhöz erősíthető, miáltal a kellő mechanikai szilárdsága a cellának biztosítva van. Szűrőpapír helyett természetesen bármely indifferens szűrőanyag Is megfelel, amely az 5 AgíO csapadékot visszatartja, az elektrolitét átereszti és egyben az ionok részére is átjárható. Tapasztalataink szerint a 3 és 6 szűrőpapír célszerű vastagsága 0,2- -0,5 mm, azaz 2-4 réteg közönséges szűrőpapír. A 2 mérőelektród és 4 összehasonlító elektródok - célszerűen 0,2-0,3 mm vastag, 2-3 mm széles, 300 mm hosszú ezüstszalag - hegesztett ezüstdrót kivezetéssel készültek, ezeket az elektródokat célszerűen spirálisan tekerhetjük fel a megfelelő hengerfelületekre. Természetesen ugyanilyen előnyösen használható ezüst drótháló, lyukgatott lap, stb. Az ezüst 2 méröelektród célszerű elhelyezése az 1 cső felső felében van, itt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
