Электрическое сопротивление - чувствительный элемент
Cтраница 3
Для измерения малых скоростей движения воздуха используют термоанемометр, который позволяет также определять температуру воздуха. Принцип измерения основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента прибора при изменении температуры и скорости воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения потока воздуха. [31]
Изменение сопротивления чувствительного элемента измеряется в схеме моста. Так как скорость потока термомагнитной конвекции газовой смеси однозначно определяется содержанием в ней кислорода, изменение электрического сопротивления чувствительного элемента также будет однозначной функцией содержания кислорода. [32]
Действие этих приборов основано на зависимости электрических параметров преобразователя давления от измеряемого давления. К ним относятся пьезоэлектрические манометры, в которых используется зависимость электрического заряда пьезоэлемента от измеряемого давления; манометры сопротивления, основанные на зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от измеряемого давления; ионизационные манометры, действие которых базируется на зависимости тока положительных ионов, образованных в результате ионизации молекул разреженного газа, от измеряемого давления. К последним относятся также радиоизотопные манометры, в которых для ионизации газа применяют излучение радиоизотопных источников. [33]
Проба АГС поступает в преобразователь снизу и диффундирует вверх в камеры. Кислородсодержащая проба АГС, проходя вблизи ЧЭ, расположенных в неоднородном магнитном поле, нагревается, возникает термомагнитная конвекция, что ведет к изменению электрических сопротивлений чувствительных элементов и, следовательно, к разбалансу мостовой схемы. Значение разбаланса в диагонали съема моста является функцией концентрации кислорода в пробе АГС. [34]
Наладка термокондуктометрических газоанализаторов сводится к настройке схем измерения теплопроводности газовой смеси, которая практически однозначно определяется содержанием в ней анализируемого компонента. Обязательным условием измерения является постоянное соотношение между концентрациями неизмеряемых компонентов в пределах всей шкалы или постоянство заданного среднего значения концентрации неизмеряемых компонентов. При наладке измерительных схем термокондуктометрических газоанализаторов надо помнить, что измерение теплопроводности производится косвенно по изменению электрического сопротивления чувствительного элемента, помещаемого в анализируемую газовую смесь. [35]
 |
Типы ячеек детектора по теплопроводности. [36] |
ДТП или катарометр является универсальным недеструктирую-щим детектором. С изменением состава газового потока меняется его теплопроводность, т.е. количество тепла, отводимое от чувствительного элемента. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры, а, следовательно, и электрического сопротивления чувствительного элемента. В измерительной схеме ДТП ( рис. 18) возникает сигнал в виде разности потенциалов ( напряжения), величина которого пропорциональна концентрации анализируемого вещества в газе-носителе. [37]
 |
Разделительные сосудыг.| Сильфонные трубки. а - кольцевая. б - U-образная. [38] |
Кроме рассмотренных имеются и другие методы измерения давления, когда, например, давление преобразуется в изменение какой-либо электрической величины. Однако в условиях НПЗ применение приборов, работающих на основе этих методов, возможно лишь при обеспечении их взрывобезопасности. Этому требованию удовлетворяют, в частности, электрические тензорезисторные взрывозащищенные преобразователи давления ( разности давлений) - САПФИР, работа которых основана на тензоэффекте в полупроводниковом материале - зависимости электрического сопротивления пленочного чувствительного элемента ( тензорезистора) от давления. [39]
 |
Схема детектора по теплопроводности. [40] |
В схему детектора входят два проволочных сопротивления ( филамента), образующих плечи моста Уитстона. Один из филаментов контактирует с анализируемой смесью, другой ( сравнительный) контактирует с чистым газом-носителем. Оба филамента находятся в нагретом состоянии, для чего через них пропускают постоянный ток. Температура чувствительного элемента детектора пропорциональна теплопроводности окружающей среды, а электрическое сопротивление чувствительного элемента обратно пропорционально его температуре. Следовательно, если оба плеча моста Уитстона находятся в равновесии и контактируют с чистым газом-носителем, любое соединение, попадающее в детектор, вызывает разбаланс моста и появление электрического сигнала. Величина этого сигнала зависит от параметров работы детектора и разницы в теплопроводностях определяемого соединения и газа-носителя. Максимальная температура детектора и величина тока через филамент являются конструктивными параметрами и указываются в сопроводительной документации, прилагаемой фирмой-производителем. Чувствительность этого детектора, называемого часто катарометром, составляет приблизительно 5 - 10 - г / с и может быть повышена с увеличением тока через чувствительный элемент. Чувствительность можно также повысить, снижая температуру блока детектора ( однако при этом определяемое вещество не должно конденсироваться на стенках камеры) или подбирая газ-носитель с теплопроводностью, значительно отличающейся от теплопроводности определяемого вещества. Предпочтительно использовать гелий, поскольку его теплопроводность намного больше теплопроводности любого определяемого вещества, за исключением водорода. Следует отметить, что ток через чувствительный элемент можно пропускать, только если через детектор проходит газ-носитель. В противном случае проволока очень быстро перегорает. [41]
Измерение теплопроводности газовой смеси в газоанализаторах основывается на том, что температура, а следовательно, и электрическое сопротивление проводника ( чувствительного элемента), нагреваемого током постоянной величины, зависят, главным образом, от теплопроводности окружающей среды. Если теплопроводность какого-либо компонента смеси резко отличается от теплопроводности других компонентов, то теплопроводность смеси в основном определяется концентрацией этого компонента. Следовательно, задача анализа газа на содержание определенного компонента в смеси сводится к измерению электрического сопротивления чувствительного элемента. Чувствительный элемент представляет собой проводник, нагреваемый током и помещенный в специальную измерительную камеру, где он омывается анализируемой смесью. Материал чувствительного элемента должен обладать большим температурным коэффициентом электросопротивления и быть химически стойким. Наиболее часто чувствительные элементы изготавливаются из платиновой проволоки. [42]
Возможность применения термосопротивлений для измерения вакуума рассмотрена в § 8.3. Принципиальная схема вакуумметра изображена на рис. 8.5, а. Термосопротивление и термопара вакуумметра размещается в стеклянных баллонах или в металлических тонкостенных колбах. Соединение преобразователя с испытуемой вакуумной-системой производится с помощью специальных стеклянных трубок или штуцеров из стали. Известно, что температура термосопротивления, являющаяся функцией измеряемого давления, в рассмотренном вакуумметре измеряется термопарой; поэтому такие приборы называют иногда термопарными или термоэлектрическими вакуумметрами, в отличие от теплоэлектрических вакуумметров сопротивления, в которых температура определяется по значению электрического сопротивления чувствительного элемента. Принципиальная схема такого вакуумметра показана на рис. 9.9. В качестве резистора чувствительного элемента вакуумметра обычно применяется платиновая, вольфрамовая или никелевая проволока, которая впаивается в стеклянный баллон. [43]
Страницы: 1 2 3