Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 148
Текст из файла (страница 148)
д. с. Е„пропорциональную яс. Выходной сигнал с вторичной обмотки в, подается на вход усилителя вторичного прибора, где усиливается до значения, достаточного для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Вал реверсивного двигателя, кинематически связанный с движком реохорда Я„р и кареткой, перемещает их до тех пор, пока ток в обмотке ш„ комйенсационного контура не создаст в сердечнике трансформатора Тр2 переменный магнитный поток Ф„, равный и противоположный магнитному потоку Ф„ создаваемому в том жс сердечнике током 1„. В этом случае сигнал на входе усилителя уменьшится практически до нуля, ротор реверсивного двигателя остановится, а движок реохорда н каретки с указателем займет положение, соответствующее измеряемой электропроводности нс и концентрации С анализируемой жидкости.
Значение измеряемой электропроводности анализируемой жидкости при этом определяется выражением А„ ко=к Ф ~~Рпр+Нна где к — постоянный коэффициент; т = й'„р/Р,р, здесь Я„'р — текущее значение сопротивления реохорда; К„„— приведенное сопротивление моста компенсатора температуры, соответствующее 20" С. При повышении температуры анализируемой жидкости сопротивление Йс уменьшается, и вследствие этого ток в жидкостном контуре увеличивается на Ы„, а вместе с тем возрастег на ЛФ, и магнитный поток Ф,. При этом одновременно уменьшается сопротивление терморезнстора Й, компенсатора температуры, что приводит к разбалансу моста н к возникновению в его диагонали тока Ы„. Вследствие этого при неизменном положении движка рсохорда ток в компенсационном контуре увеличится на значение Ы„, а следо- вательно, возрастет на ЛФ„. и магнитный поток Ф„.
При равенстве значений ЛФ, = ЛФ, будет обеспечена температурная компенсация с некоторой погрепшостью. В выпускаемых низкочастотных кондуктометрах жидкости при отклонении температуры анализируемой жидкости на +15'С от среднего значения рабочего интервала температур изменение показаний вторичного прибора составляет 2 — 2,5оь верхнего предела измерения, что не удовлетворяет современным требованиям к точноств измерения электропроводности и вызывает необходимость усовершенствования температурной компенсации.
Вторичные приборы низкочастотных безэлектродных кондуктометров жидкости выполняют на базе автоматических уравновешенных мостов КСМ2, КСМЗ или других типов. Вторичные приборы могут быть снабжены контактным устройством для сигнализации нли регулирования. Из числа выпускаемых низкочастотных безэлектродных кондуктометров жидкости, разработанных СКБ АП, на электростанциях применяют кондуктометры жидкости типа КК-8 и КК-9 для контроля концентраций регенерационных растворов. Кондуктометр жидкости КК-8 имеет безэлектродный преобразователь проточного типа, кондуктометр КК-9 — 'погружного типа.
Эти кондуктометры жидкости использукпся также н в других отраслях промышленности для измерения электропроводности чистых н загрязненных водных растворов кислот, щелочей и солей. Кондуктометры типа КК рассчитаны на диапазон измерения удельной электропроводности 0,01— 1 См см т с двумя поддиапазонамн: 0,01 — 0,1 и 0,1 — 1 См.см '. Предел допускаемой основной погрешности этих кондуктометров жидкости — 2,5%. Технические характеристики низкочастотных кондуктометров жидкости других типов приведены в 1751. 22-5.
Анализаторы для определения растворенного в воде кислорода В целях обеспечения надежной эксплуатации мощных блоков с высокими и закритическими параметрами пара введены строгие ограничения на допустимое содержание растворенного кислорода в питательной воде. Известно, что присутствие растворенного кислорода в питательной воде вызывает коррозию металла внутренних поверхностей пароводяного тракта парогенераторов.
Для уменьшения коррозии металла необходимо ограничивать содержание растворенного кислорода в питательной воде до 7 — 10 мкг/кг. Повышение надежности эксплуатации мощных парогенераторов в известной степени связано с возможностями автоматического точного и непрерывного измерения мнкроконцентрапий растворенного в питательной воде кислорода. В настоящее время из числа известных применяемых для автоматического измерения микроконцентраций растворенного в воде ки- слорода методов получили распространение фотоколориметрическне, электрохимнческие и кондуктометрические. Фотоколориметрические методы основаны на измерении оптической плотности анализируемой воды, изменяющейся за счет окрашенных соединений, которые образуются в результате взаимодействия растворенного в воде кислорода с вводимым в пробу реагеитом.
Интенсивность окраски зависит от концентрации растворенного в воде кислорода. В Советском Союзе в качестве индикаторов получили распространение индигокармин и сафранин. Преобразование измеряемой величины (кислородосодержаиия) в изменение электрического сопротивления в фотоколориметрнческих анализаторах осуществляется с помощью оптического блока, показанного на рис. 22-5-1. Здесь 1 — источник света (осветитель); 2 и 5 — линзы; 8 — прозрачная кювета; 4 — светофильтр; г з ~ е х ' б — контрольный светофильтр для подстройки фиксированной отметки шкалы вторичи ного прибора; 7 — фоторе- 7 зистор. Анализируемая вода поРис.
22-о-1. Принципиальная схема фото- ступает в кювету о. В зтУже колорииетрнхеского анализатора измере- кювету автоматически вводитния кислорода е воде. ся определенный объем реак- тива. Степень ослабления светового потока, проходящего через кювету от источника 1, зависит от интенсивности окраски пробы, определякнцейся концентрацией растворенного кислорода. Таким образом, световой поток, падающий на фоторезистор 7, а следовательно, и электрическое сопротивление последнего находятся в однозначной зависимости от измеряемой величины — кислородосодержания. Длгя автоматического измерения значения электрического сопротивления используется мостовая измерительная схема.
Основным недостатком автоматических фотоколориметрических анализаторов, предназначенныхдля измерения растворенного в воде кислорода, следует считать то, что они являются приборами дискретного действия. Возможно осуществление непрерывных измерений, но зто связано со снигкением точности и повышенным расходом реактива. Электрохимические методы измерения основаны на применении электрохимнческих чувствительных элементов. Такой элемент состоит из двух электродов, помещенных в буферный водный раствор. Раствором может являться сама анализируемая вода.
При отсутствии в среде, где расположены электроды, растворенного кислорода происходит процесс поляризации электродов или за счет электрохимических процессов, протекающих на поверхности электродов, или приложенным внешним напряжевием. При полной поляризации цепь электродов разомкнута, так как поверхность катода (отрица- тельно заряженного электрода) покрыта пленкой молекулярного водорода и ток в цепи отсутствует.
Кислород является активным деполяризатором. При введении кислорода в раствор происходит частичная деполяризация поверхности катода, что приводит к возникновению в цепи электродов электрического тока, значение которого пропорционально в области малых концентраций содержанию кислорода и определяется уравнением ~="'6"" ° (22-5-1) где Я„ — поверхность катода; П вЂ” коэффициент диффузии; и— валеитность ионов кислорода; Š— число Фарадея; С вЂ” концентрация кислорода; б — толщина диффузионного слоя. Существуют электрохимические анализаторы с чувствительными элементами проточного типа.
Буферным раствором в этом случае является анализируемая вода. Применение такого принципа возможно только в случае в + э измерений кислородосодержания в воде высокой степени чистоты, когда вода не содержит Ш примесей, могущих исказить результат измерения. л = в 7 Влияние примесей в пита- =и тельной воде полностью ис- мИ = в ключается в электрохимических анализаторах с вспомогательным газовым контуром, Рнс. 22-5-2. Принципиальная схема элек- трахямнческого анализатора фирмы «Кем- В качестве примера рассмотрим бридж» для измерения кислорода в воде. электрохнмический анализатор, снабженный вспомогательным газовым контуром, фирмы «Кембридж» (Англия).
Зтн анализаторы примени»отея в Ш:Р на ТЗС для измерения растворенного в питательной воде кислорода. На рнс. 22-6-2 приведена прянцнпнальиая схема электрохнмического анализатора фярмы «Кембридж». Здесь ! — напорная колонка; 2 — приемная казанка; 3 — электролнзер пазноляющий дозировать в газовый контур известные колк«встав чистого кислорода при проверке прибора; 4 — газовый насос; 5 — измеригельная ячейка, которап состоит из двух электродов (золотого н платинового), погруженных в буферяый раствор с рН = 9,2 нли 6,4, в зависимости от диапазона измерения кислорода; 6 — автоматический потенциометр, на вход которого подается сигнал измер»цельной ячейки, предварительно усиленный усилителем," 7 — барботюкный клапан; 8 — электролнзер, ааполненный водным раствором дкого кали, для получения водорода; 9 — печь с палладяевым катализатором кля очистки водорода, поступающего в газовый контур от возможных примесей кислорода; »0 — сосуд для поддержания постоянного уровня воды в приемною колонке; »» — трубка для подачи водорода в приемную колонку.
Анализнруемая предварительно охлажденная вода поступает через напорную колонку в приемную колонку и вытекает из нее через сосуд »О в спивную воронку. Одновременно в приемную колонку насосом, установленным в . уто енным в замки м контуре, подается водород. Водород проходит через слой воды в аиде мелких пу»ырьков. Растворенный кислород выделяется из воды и переходят в атмосферу юдорода.
В состоянии динамического равновесия концентрация кислорода в водо- родной среде однозначно определяется кнслородосодержанием воды. Газовая смесь из приемйой колонки поступает в измерительную ячейку. Здесь происходит обратный цикл массообмена: газы растворяются в буферном растворе. Прк налички в газовой смеси кислорода проксходит частичная деполярпзация поверхности золотого катода, приводящая к возянкиовеяию тока в цепи злектродов.
Восполнение потерь водорода осуществляется злектролизером В. Давление водорода в контуре несколько выше атмосферного и поддерживается на постоянном значении барботажным клапаном 7. Выходной сигнал измерительной ячейки в аиде напряжения, снимаемого с резистора гг, подается на усилитель, а затем на вход автоматического потенцнометра.
Кондуктометрический метод измерения микроконцентраций растворенного в воде кислорода находит применение в СССР и в ряде зарубежных стран. Действие кондуктометрических анализаторов основано на использовании необратимых в услопинх прибора реакциях растворенного в воде кислорода с тем илн иным реагентом, сопровождающихся изменением электропроводности анализируемой воды. Применяемый Х реагент должен быстро и полно б у взаимодействовать с растворен- 1Е ным в воде кислородом с образованием сильного электролита и не вступать в реакции с водой Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
