ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
103
5.4.1. Кулонометрические датчики
Действие кулонометрических датчиков влажности основано на непре-
рывном поглощении влаги плёнкой гигроскопичного вещества и одновре-
менном её электролитическом разложении [1].
В качестве сорбционного покрытия обычно используют фосфорный ан-
гидрид (P
2
O
5
), обладающий очень высокой гигроскопичностью, большим
удельным сопротивлением в сухом виде и хорошей электропроводностью
после сорбции влаги.
В таком датчике непрерывно происходят два процесса: поглощение вла-
ги фосфорным ангидридом с образованием фосфорной кислоты
2
1
P
2
O
5
+ H
2
O → H
2
PO
3
и электролиз, сопровождающийся регенерацией фосфорного ангидрида
2H
2
PO
3
→ 2H
2
+
2
1
O
2
+ P
2
O
5
.
Конструкцию, размеры датчика и напряжение на его электродах выби-
рают таким образом, чтобы влага полностью извлекалась из потока газа и
проходил её полный электролиз.
Существуют несколько конструкций кулонометрических датчиков.
В первых конструкциях платиновые спиралеобразные электроды распо-
ложены на внутренней или внешней поверхности пластмассовой или стек-
лянной трубки. Между электродами наносится
слой сорбента P
2
O
5
.
Основной недостаток - низкая технологичность, кроме того, ограниче-
нием конструкции является необходимость измерения и поддержания расхо-
да газа через чувствительный элемент на определённом уровне (в диапазоне
20-200 см
3
/мин). К тому же датчики не позволяют проводить измерения при
влажности более 1000 - 1500 ррм, т.к. при этом сильно возрастает ток элек-
тролиза и повышается температура датчика.
Для измерения высокого влагосодержания используют диффузионную
мембрану, пропускающую лишь часть влаги из анализируемого потока.
В качестве сорбционного покрытия датчика, кроме пятиокиси фосфора,
используется КОН, NaOH,
метафосфат калия и кремниевая кислота.
Датчик может применяться и для измерения влажности агрессивных га-
зов (HСl и фосгена).
Полное извлечение влаги из потока обеспечивает датчик с планарной
конструкцией чувствительного элемента. Для повышения стабильности элек-
тродов применяют родиевое покрытие.
Для измерения влажности газов при нормальном и пониженном давле-
нии рекомендуется применять датчик
, изготовленный на корундовой под-
ложке (96.6%-Al
2
O
3
, 0.4%-SiO
2
) размерами 9×11×0,25 мм.
Гребенчатые родиевые электроды наносят методом вакуумного напы-
ления: толщина электродов 0.1 мкм, ширина и расстояние между соседними
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- …
- следующая ›
- последняя »
