ДАТЧИК РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ГАЗООБРАЗНЫХ И КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к средствам измерения и контроля химической активности газообразных и конденсированных продуктов, а также их смесей и регистрации химически активных компонентов газовых смесей. Может применяться для газового анализа в нефтехимической промышленности в системах управления установками синтеза или разложения газообразных веществ, а также в качестве детектора химически активных компонентов газовых смесей для их регистрации или контроля в химмотологии горючего, плазмохимии, системах выпуска отработавших или дымовых газов и в научных исследованиях.
Наиболее близким техническим устройством к предполагаемой полезной модели является термоэлектрический пирометр, представляющий собой последовательное соединение термоэлектрического преобразователя, которым является термопара, выполненная в виде двух проводников из разнородных материалов, скрепленных между собой двумя концами в рабочий спай, и прибора для измерения термо-э.д.с.(см. Электрические измерительные приборы и измерения: В.О.Арутюнов. - М.: Государственное энергетическое издательство, 1958. - 631 с, ЭЭ-5-2; с.556).
Недостатками являются: узкий диапазон измеряемых параметров.
Цель полезной модели - повышение универсальности устройства.
Поставленная цель в датчике реакционной способности газообразных и конденсированных продуктов, представляющем собой последовательное соединение термоэлектрического преобразователя, которым является термопара, выполненная в виде двух проводников из разнородных материалов, скрепленных между собой двумя концами в рабочий спай, и прибора для измерения термо-э.д.с., достигается тем, что в состав устройства введена вторая термопара, рабочий спай которой покрыт тонким слоем термостойкого пассивирующего состава, свободные концы термопар соединены между собой и с прибором для измерения термо-э.д.с по принципу электрического мостового соединения, плечи которого - рабочие спаи термопар, материалом для проводников каждой термопары является платинородий и платина, термопары помещены в герметичный корпус и залиты термостойким компаундом, рабочие спаи выведены за корпус.
Сущность полезной модели поясняется схемой на фиг.1, где 1 - платинородий - платиновая термопара №1, причем 9 - положительный электрод термопары №1; 2 - платинородий - платиновая термопара №2 с термостойким изоляционным покрытием - 4, причем 8 - положительный электрод термопары №2; термопары соединены между собой и с прибором для измерения термо-э.д.с.- 10 в мостовую электрическую цепь; термопары залиты компаундом - 7, помещены в корпус - 5, выполненный например из стали, от
которого изолированы изолятором - 3, а в верхней части - герметиком - 6; рабочие спаи термопар 1 и 2 выведены за корпус 5. Для долговечной, надежной работы термопары заливают термостойким компаундом, например полиуретановым горячего отверждения К-30. Для термостойкого изоляционного покрытия 4 термопары 2 используют термостойкий пассивирующий состав, например тефлон, стекло.
Устройство работает следующим образом. Корпус 5 рабочими спаями термопар 1 и 2 помещается в исследуемую газовую смесь, например в продукты плазмохимической конверсии углеводородов. В качестве сравнительного элемента используется термопара 2, изолированная от химической среды. Так как температура среды вблизи спаев термопар 1 и 2 одинакова - в термопарах генерируется одинаковая величина термо-э.д.с., зависящая от температуры рабочего спая. В плечах моста одинаковые термо-э.д.с. взаимно компенсирует друг друга - стрелка прибора для измерения термо-э.д.с. 10 не отклоняется. Если же в составе газовой смеси или конденсированных продуктов есть химически активные составляющие, то реагируя (проходит ускоренная химическая реакция за счет каталитического действия платины) на поверхности рабочего спая термопары 1 с выделением или поглощением тепла они способствуют изменению температуры спая термопары 1, поэтому меняется термо-э.д.с этой термопары (эффект Зеебека). Напряжение на выводах термопар 1 и 2 становится различным и стрелка прибора для измерения термо-э.д.с. 10 отклонится в ту или другую сторону в зависимости от того, с поглощением или выделением тепла проходили химические реакции.
Положительный эффект устройства заключается в обеспечении способности провести сигнализирование о наличии химически активных компонентов в интересующей смеси газообразных и (или) конденсированных продуктов и измерение уровня реакционной способности смеси за счет использования сочетания одновременно двух эффектов - каталитического эффекта платины и термоэлектрического эффекта Зеебека, что позволяет повысить работоспособность, расширить область применения устройства, обеспечить широкий диапазон условий функционирования.