167633. lajstromszámú szabadalom • Szilárd elektolitos galváncellát tartalmazó gázelemző berendezés

167633 5 6 kompenzációs szalagiró alkalmas, amely egyidejűen regisztrálja az impedanciaváltón és potenciométeren keresztül beállított cellafészültségét . Abból a célból, hogy az alkalmazott skálán ne csupán pillanatnyi értékeket lehessen leolvasni, hanem időben lejátszódó változások is kényelmesen követhetők legyenek, a találmány értelmében a skálákon megfelelő szinyomással ellátott írószalagokat használunk, amikor is járulékosan és előnyösen a hőmérséklet-Íráshoz érvényes beosztás más szinnel van nyomva, esetenként pedig csak egy előirt hőmérsékletérték van rányomva. Oxigénmentesitett közömbös gázok potenciometriás elemzésnél - ismert módon - többnyire a visszamaradó hidrogén-szénraonoxid és vizgőzszéndioxid tartalom által megszabott cellafeszültség adódik. A szilárd testek kutatásának, fejlesztésének és termelésének számos területén /félvezetők, világitó anyagok, nagytisztaságu anyagok, monokristályok, komplex vegyületek, stb# vagy speciális gáztöltetü berendezéseknél /lámpák, elektroncsövek, stb,/ a túlnyomóan inert gázból álló gázfázis redox-képességének folyamatos és pontos ismerete rendkívül fontos. Ez az oxigén parciális nyomása, a hidrogén- szénmonoxid parciális nyomása, valamint a vizgőz-széndioxid parciális nyomása által jellemezett redox-képesség ismert kettőscsövü szilárd elektrolit cellák és gázpotenoiometriás eljárások alkalmazásával a találmány szerint ugy regisztrálható folyamatosan, hogy a definiált vizgőztelitéshez használt viz hőmérsékletét, kiváltképpen félvezető elemek segítségével a környezeti hőmérséklet alatti értéken és a cellahőmérsékletet olyan értóken, vagy olyan értékhez közel tartjuk, ahol a vízgőz és széndioxid disszociációs állandója azonos nagyságúak /kb, 813 C / és a szilárd elektrolit cellakombináció három, az oxigén parciális nyomásától, a hidrogén-szénmonoxid és vizgőz-széndioxid parciális nyomásától függő cellafeszültséget egyimpedanciaváltón és potenciméteren keresztül egy többpontos áram- vagy kompenzációs Írószerkezet, egy az állandó értéken tartott hőmérsékletre érvényes és a potenciométer, valamint egy állandó feszültségforrás, különösen egy Weston normálelem segítségével oxigénhez, hidrogén + szénmonoxidhoz és vizgoz + széndioxidhoz hozzáigazított hármas skála és esetleg egy többszínű, szükség esetén a hőmérsékletirásra beosztott irószalag rögzíti. Kívánatos lehet esetleg a közömbös tisztítatlan nyer sgázban lévő oxigén parciális nyomásának egyidejű ellenőrzése, ami egyszerűen és folyamatosan elvégezhető egy, a három mérőelektróda egyikén alkalmazott háromcsöves szilárd elektrolit cella és a leirt mérőberendezés segítségével. Egy ilyen ellenőrzés megmutatja, mennyiben van szűk« ség további gáztisztitó müveletekre, és ezek milyen hatékonyak, A közömbös gázok elemzésére szolgáló komplett eljárás a találmány szerint természetesen oly módon is végrehajtható, hogy az adott körülmények között kapott három ill. négy cellafeszültséget impedanciaváltás, a potenciométerekkel való illesztés és esetleges nullaponteltolás után egyenként vezetjük az oxigénre, a hidrogén + szénmonoxidra, valamint a vizgoz + széndioxidra beállított skálájú, különböző írószerkezetekhez és a meg-felelő irószalaghoz. A potenciometriás gázelemzés kivitelezéséhez a találmány szerint ismert szilárd elektrolit cellaszerkezetek egyszerű vagy kombinált formája egyaránt alkalmas. A nagy mechanikai stabilitással, a gázszivárgás elleni abszolút jó tömítéssel és nagy mérési érték-beállási sebességgel rendelkező komplett berendezések megkövetelik, hogy a szilárd elektrolit cellák és készülékrészek ill, a gázvezetékek közötti kötéseknek különös figyelmet szenteljünk. A komplett berendezések kényelmes és megbízható alkalmazása lényegében és alapvetően ezeken a kötéseken múlik, amelyek merev üveg-fém-kerámia, vagy üveg-kerámia esetén túlságosan törésérzékenyek és gumi vagy műanyagok használata esetén a gázoldóképesség és -áteresztőképesség miatt gázszennyeződéshez valamint késedelmes mérési érték beálláshoz vezetnek. Ezek a problémák a találmány szerint ugy oldhatók meg, hogy a szilárd elektrolit cellákat közvetlenül vagy közvetve, valamely foglalat, előnyösen fémfoglalat segítségével gázt át nem eresztő, hajlékony csőhöz, vagy ugyancsak ilyen, lágy, vagy hullámositott, vagy hullámositott falki-5 alakítású tömlőhöz kötjük, A csatlakoztatás történhet lágy- vagykeményforrasz általjüvegek, gyanták, szerves vagy szervetlen ragasztóanyagok, ill. kittmasszák vagy tömszelenceszerű szór itókötések segítségével, A hajlékony fémvezetékeket a mérőberendezés tartalékalkatrésze._ ként a gyártó cég szállítja. A hajlékony fém'" tömlők különösen a két- vagy háromcsöves, párhuzamos, szorosan egymás mellett kilépő gázvezetékeket tartalmazó cellákon bizonyultak alkalmasnak, A hajlékony fémvezetékeket a további készülékrészek nyújtotta szerkezeti elemek segítségével csatlakoztatjuk a gázvezetékrend-15 szerhez. Füstgázok potenciometrikus oxigénelemzésére szolgáló komplett berendezéseknél = amelyek feladata az, hogy a tüzelőanyag-levegő arány optimális értékre történő szabályozásához való jeleket szolgáltassanak - egy sor nn speciális körülményt kell figyelembe venni. ^0 A füstgázt gyor san, a harmatpont alá kerülés nélkül, szűrve ill. tisztitva kell a mérőelektródokhoz vezetni. Evégből a szilárd elektrolit csövet hőmérsékletállóan és gázbiztosan kell a fémes gázkivételi berendezésekhez csatlakoztatni, mely célra kittmasszák és vagy 25 politetrafluoretilén /PTFE/ tömítések alkalmazása áll rendelkezésre. A kereskedelmi forgalomban lévő kittmasszák és a fémfoglalatok hőmérséklet-koefficiensei közötti különbségek áthidalására a fémfoglalat a találmánynak megfelelően a kittelési hely térségében csak 0,3-0,03 mm falvastagságú. PTFE tömítések hasz-30 nálata esetén a fémfoglalat a találmány értelmében két, tömszelenceként egymásba csavarozható részből áll, a közéjük helyezett, a gázáramtól a szilárd elektrolit cella által elválasztott tömitőgyűrűvel, és előnyösen tartószerelvényeket tartalmaz a mérővezetékek részére -ír a cella kimenő oldalán, A mérőgázhoz szolgáló PTFE, a szilárd elektrolitéső és fémcsavarozás közötti rés lehetőleg szűk, hogy a felmelegedett PTFE szublimálása a gázáramban kismértékű legyen. A PTFE tömítés különösen azért alkalmas, mert könnyen leválasztható és lehetővé teszi sérülések esetén a foglalatnak a többi ké-40 szülékrészen történő további felhasználását, A mérőberendezés működési holtidejének lerövidítése végett a fémlábazat a szilárd elektrolitcsővel a találmány értelmében cserélhető finomszűrő közbeiktatásával közvetlenül a gázkivételi berendezés csőkarimájához, vagy az AC elmzett gázt vezető cső falához van erősítve. A kivett gáz legnagyobb részét oldalról szívja el, és csak egy része halad keresztül a finomszűrőn és a szilárd elektrolit-cellán, A mérőberendezés működési sebessége nemcsak attól függ, hogy a holt tereket kicsire és a gázszállitás idejét rövidre választjuk 50 meg, hanem függ bizonyos mértékben a szilárd elektrolit és az elektródok tulajdonságaitól is, A szilárd elektrolit a parciális nyomás mértéke szerint egy kevés oxigént vagy hidrogént is felold. E gázok abszorpciója és deszorpciója annál lassabban következik be, mire nél alacsonyabb a hőmérséklet. Különösen abban az esetben, ha a parciális nyomás hirtelen változik nagyról kicsire, megfigyelhető, hogy a szilárd elektrolitcsőnek a mérŐ^elektróda előtti részeiben a deszorpció a végső érték beállásának lassulásához vezet. Amennyiben ez a tudatosan alkalmazott hatás a szilárd elektrolit 60 cellánál zavaróan hat, az esetben a mért gázt a találmánynak megfelelően a forró mérőelektródig gázokat észrevehető mértékben nem oldó, hőálló csőben, előnyösen kvárccsőben áramoltatjuk. Az elektródokon a feszültségbeállás sebessége jelentősen lelassulhat, ha itt a mé„•- rőgázból szilárd, üvegszerü vagy folyékony "^ szennyezések válnak ki. Amennyiben ilyenfajta zavaró jelenségek nem küszöbölhetők ki a cellák elé kapcsolt finomszűrővel, például gázalakú 3