190446. lajstromszámú szabadalom • Érzékelő és mérési elrendezés víz és/vagy vízzé konvertálható alkotó kvantitatív mérésére
1 190 446 2 számos közegben a dinamikus mérési feltételek leromlanak, míg 70 mm-nél nagyobb távolságoknál már az aktív anyag ellenállása okozhat problémákat. Az elektródok anyaga célszerűen műszén vagy grafit, esetleg más, az adott feltételek között indifferens, tehát a mérendő közeggel, a vízzel és az elektródok között elrendezett aktív anyaggal nem reakcióba lépő anyag. A javasolt érzékelővel az elektródok között elrendezett aktív anyag ellenállását vagy (ami evvel egyenértékű) az aktív anyagon eső feszültséget mérjük, és nem hosszabb ideig tartó áramerősségmérést (töltésmennyiség-mérést) végzünk. A mérés során az elektródokat célszerűen egymás mögött helyezzük el az áramló közeg útjában és közöttük 10...70mm távolságot biztosítunk. A méréshez a higroszkópos tulajdonságairól jól ismert ortoés/vagy metafoszforsavat valamint foszfor-pentoxidot tartalmazó elegyet használjuk fel, és azt célszerűen a metafoszforsav olvadáspontjánál, 55 °C- nál nagyobb hőmérsékleten alkalmazzuk, mivel így ellenállása lecsökken, a mérés jobb érzékenységgel hajtható végre. A találmány szerint mérési elrendezést is kidolgoztunk, amely aktív anyaggal ellátott érzékelőt, a mérendő alkotót víz alakjában tartalmazó közeget áramoltató eszközt és az aktív anyagot is felölelő áramkört tartalmaz és lényege, hogy az érzékelő egymástól 10...70mm távolságban elrendezett, grafitból, szénből vagy műszénből készült elektródokat tartalmaz, amelyek között hideg állapotban foszforsav alapú, legalább 55 °C hőmérsékletre melegíthető hordozófelületre felvitt aktív anyag van, és az elektródok hídkapcsolással kialakított, előnyösen legalább 70 V tápfeszültségű mérőáramkörbe vannak illesztve. Az érzékelő előtt célszerű adott alkotót vízzé alakító konvertert beépíteni, a konvertert és az érzékelőt termosztátban elrendezni. A találmány szerinti érzékelő és mérési elrendezés segítségével különböző, előnyösen gáz- és gőznemű közegek nedvességtartalma a közeg áramlása közben mérhető. A nedvességtartalom alapján a vízzé konvertálható alkotó mennyisége is megállapítható. A méréssel nagy pontosságú eredmények nyerhetők, az érzékelő és a mérési elrendezés hoszszú élettartammal, nagy megbízhatósággal hozható létre A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti érzékelő keresztmetszeti felülnézete, a 2. ábra a találmány szerinti érzékelő A-A metszetben, a 3. ábra a találmány szerinti érzékelő B-B metszetben, a 4. ábra a találmány szerinti érzékelővel kapott mérési adatok példakénti görbéje, az 5. ábra a találmány szerinti érzékelő beépítése mérőáramkörbe és a 6. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés vázlata. A találmány szerinti érzékelő (1., 2. és 3. ábra) 1 és 2 elektródok között 3 aktív anyag általában 0,5 mm rétegét hordozó 4 tartólappal van kialakítva. A 4 tartólap síkszerű kialakítású, tehát nem csőszerű elem, nyúlványaival az 1 és 2 elektródok belsejébe nyúlik, például úgy, hogy az 1 és 2 elektródok két félrészből tevődnek össze, amelyek öszszeszorításával a 4 tartólap és rajta a 3 aktív réteg megfogható, a 3 aktív réteggel az elektromos kapcsolat biztosítható. Az 1 és 2 elektródok 5 fémtömbökbe vannak befogva, és ezeken keresztül kapcsolódnak külső mérőáramkörhöz. A 3 aktív anyag higroszkópos jellegű metaés/vagy ortofoszforsavból, valamint foszfor-pentoxidból tevődik össze. Ez a keverék szárazon nagy elektromos ellenállást mutat, jó szigetelőnek tekinthető, nedvesen viszont ellenállása jelentősen lecsökken: a metafoszforsav 55 °C-os olvadáspontja felett ellenállása tovább csökken. A javasolt érzékelőben az 1 és 2 elektródok anyaga műszén, grafit vagy esetleg más olyan viszonylag jó vezetőképességű elsőfajú elektromos vezető, amely a mérendő közeggel, illetve a 3 aktív anyaggal szemben kémiailag indifferens. Az érzékelő aktív anyagának előállítására többféle megoldás adódik: 1. PÉLDA Zsírtalanított felületű üvegszövetre 10 s%-os vizes foszforsavoldatot viszünk fel 33,3 pl mennyiségben minden cm2-re. Az oldat annyi alumíniumfoszfátot vagy alumínium-alkilfoszfátot tartalmaz, hogy koncentrációja alumíniumfoszfátra 1 s% legyen. A vizes oldat felvitele után az érzékelőréteget lé^szárazra szárítjuk, beillesztjük az 1 és a 2 elektródok közé, majd elektromosan beégetjük. A beégetést követően száraz állapotban fajlagos ellenállása 50 kohm • mm'1. Ugyanilyen módon cellulóz alapú vázanyagot, például recés szűrőpapírt vagy üvegszállal erősített szűrőpapírt is fel lehet használni. 2. PÉLDA A 4 tartólapot hidrogén-fluoridos maratással felületkezelt üveglemezből alakítjuk ki, amelynek alapja alumínium-szilikát. Erre kerül fel az 1. példa szerinti mennyiségben az alumíniumot és foszfátot tartalmazó vegyületek oldata, amelyet 250 °C hőmérsékleten 6 órán keresztül hevítünk. Ezt követően a lapot lehűtjük és felvisszük a 10 s%-os foszforsavat. Az előállítást a szárítás, beillesztés, majd beégetés fejezi be. 3. PÉLDA A 4 tartólapot kollódium alapú alacsony nitrált nitrocellulózból alakítjuk ki, akár lapka, akár szövet formájában, de előkészíthetjük 1 n nátriumhidroxiddal, 10 n hidrogén-kloriddal majd desztillált vízzel mosott azbesztből vagy csillámból is. Erre kerülnek az 1. példa szerinti anyagok, és az előkészítés menete is hasonló. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
