Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

7) во избежание засорения датчика на линии отбора требуется установка сухих фильтров, заполненных стек­ ловолокном.

ется влажность, поэтому во многих случаях можно ог­ раничиться контролем лишь одного этого показателя. Ранее указывалось, что влажностью газа и содержанием в нем СОг определяется углеродный потенциал среды и что контроль последнего эффективнее осуществлять по влажности, чем по концентрации углекислоты. Это осо­ бенно заметно на эндотермическом газе.

Периодическое определение влажности контролиру­ емого газа на отечественных заводах осуществляют по т. т. р. на влагомерах, в которых в качестве хладоагентов используют жидкий азот или углекислоту. Колеба­ ния показаний обычно не превышают +1,5 град.

Прибор, работающий на углекислоте, разработан Институтом использования газа АН УССР [79, 80].

Влагомер PIPIT-1 переносного типа рассчитан на из­ мерение влажности газа, соответствующей диапазону т. т. р. (+20) -*-(—50)° С

Выпадение росы на приборе ИИГ-1 определяется визуально. В переносных приборах ВР1Г-2 и ВИГ-2М оно фиксируется фотоэлементом.

Влагомер с жидким азотом в качестве хладоагента состоит из колбы, изготавливаемой из молибденового стекла, стержня (медного или латунного, хромирован­ ного), зеркальца с припаянной снизу медно-константа- иовой термопарой, присоединенной по дифференциаль­ ной схеме. У термопары два спая, один из которых при­ паян к зеркальцу, а другой находится в сосуде с тающим льдом. Разность э. д. с. измеряется перенос­ ным потенциометром.

Охлаждение зеркальца осуществляется погружением стержня в сосуд Дьюара с жидким азотом. При скорос­ ти газа 1,5—2,0 л/мин во всем диапазоне низких темпе­ ратур наблюдается четкое выпадение росы. При очень малых или чрезмерно больших скоростях возникают ошибки в показаниях. Важной является также величина скорости охлаждения зеркальца. При приближении к температуре выпадения росы следует во избежание ошибки скорость охлаждения свести к минимуму. Весь­ ма существенной является толщина зеркальца. Она не

347

должна превышать 0,3 мм. Нам приходилось наблюдать случаи грубых ошибок в показаниях влагомера, вызван­ ных большой толщиной (высокой инерционностью) зеркальца. Следует также учесть, что нормальные усло­ вия охлаждения зеркальца достигаются, когда находя-

Рис. 109. Схематический разрез трубчатого чувствительного элемента влаго­ мера К Ч В Г Д диффузионного типа с источником питания и измерителем си­ лы тока:

Принцип действия приборов этого типа можно просле­ дить по рис. 109, где показан в разрезе чувствительный элемент. Во внутреннем канале цилиндрического винипластового корпуса / находятся две геликоидальные несоприкасающиеся спирали (электроды). Между эле­ ктродами нанесена пленка частично гидратированиой пятиокиси фосфора 3, обеспечивающей высокую степень осушки анализируемого газа. К электродам подключен источник напряжения постоянного тока. По направле­ нию, указанному стрелками, непрерывно подается ана-

348

лизируемый газ со строго стабилизированным и регули­ руемым расходом.

Газ, пройдя через чувствительный элемент, отдает веществу пленки практически всю содержащуюся в нем влагу, которая образует раствор фосфорной кислоты, характеризуемой высокой удельной проводимостью. Поэтому одновременно с поглощением влаги идет ее электролиз.

Поскольку в установившемся режиме количество воды, подвергшейся разложению, равно количеству по­

руемом газе. Измерение силы тока осуществляется мик­ роамперметром, включенным последовательно с источ­ ником питания (см. рис. 109).

50 тыс. ppm.-ч, т. е. при максимально допустимой влаж­ ности 1000 р р т . срок их работы составит 40—50 ч.

В целях сокращения времени, необходимого для под­ готовки к измерению, следует импульсные линии выпол­

к абсолютным методам, что является весьма ценным ка­ чеством (проверка основной погрешности приборов мо­ жет быть проведена расчетным путем, т. е. исключена калибровка приборов при их выпуске).

Вместе с тем сравнительно низкая стойкость чувст­ вительных элементов и необходимость защиты прибора от попадания в него газа с влажностью, соответствую­ щей т. т. р., превышающей —20° С (прибор КИВГД еще не освоен), сдерживают применение приборов указанно­ го типа в производственных условиях.

349

350

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА СЛОЖНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Газоанализатор ВТИ-2 предназначен для периодиче­ ского контроля состава защитного газа.

Действие прибора основано на избирательном по­ глощении жидкими поглотителями суммы кислотных га­ зов (СОг, H2 S и S0 2 ); суммы непредельных углеводоро­ дов (СТ О Н„), кислорода и окиси углерода (последний можно определить совместным сжиганием с Н 2 и СН 4 ), а также на фракционированном или совместном сжига­

а также аппаратура и реактивы подробно рассматрива­ ются в ГОСТ 5439—56.

Сжигание водорода и метана в приборе ВТИ-2 осу­ ществляется над окисью меди. В выпущенных ранее конструкциях (ВТИ-1) сжигание СН 4 осуществлялось над платиновой спиралью. Сжигание метана и водорода над окисью меди значительно удлиняет общее время, необходимое для полного анализа. В этом недостаток прибора ВТИ-2. С другой стороны, недостаточная мощ­ ность платиновой спирали в приборах типа ВТИ-1 за­ трудняет сжигание метана, что может быть причиной серьезных погрешностей.

Хорошие результаты (быстрота, точность) достига­ ются при увеличении мощности платиновой спирали (используется электрод платиновой термопары диамет­ ром 0,5 мм) при соответствующем увеличении диаметра медных выводов (до 5 мм). Выполнить такое изменение можно в любой лаборатории.

При достаточной мощности спирали можно совмест­ но сжигать СО; Н 2 и углеводороды типа СпН2 п +2 , что значительно облегчает и ускоряет анализ.

Хроматографические газоанализаторы

Принцип действия хроматографических газоанализа­ торов основан на разделении сложной газовой смеси на отдельные компоненты с помощью сорбента и на последу­

351