Методы и приборы для анализа состава и измерения параметров веществ общие сведения. Классификация методов и приборов для анализа состава и измерения параметров веществ

3. СОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ


Сорбционно-электролитические влагомеры. Влажность газа определяют по электрической проводимости ненасыщенных водных растворов электролитов, содержащихся во влагочувствительном элементе (электролитические гигрометры).
В электролитическом гигрометре (рис. 3) в качестве влагочувствительного элемента используется хлористый литий. Насыщенный раствор хлористого лития нагревается до температуры, при которой парциальное давление водяного пара над раствором равно парциальному давлению паров в окружающей атмосфере. Следовательно, по принципу действия электролитические гигрометры с подогревным преобразователем аналогичны гигрометрам точки росы, но обладают тем преимуществом, что нагреть преобразователь значительно легче и проще, чем охладить зеркало в приборах точки росы.
Чувствительный элемент 1 прибора (трубка) представляет собой тонкостенную трубку из коррозионностойкой стали, покрытую слоем стеклянной ваты 2, которая пропитана раствором хлористого лития. На стеклянную вату намотаны изолированные одна от другой спирали 3 (электроды) из серебряной проволоки. Сверху на элемент надета металлическая трубка с сетчатой вставкой, которая задерживает сильные газовые струи. Внутри трубки 1 помещается малоинерционный термометр сопротивления 4, к которому подключен измерительный прибор 5. Серебряные спирали питаются переменным током (во избежание поляризации) напряжением 25—30 В через резистор R.
Температура хлористого лития непрерывно и автоматически устанавливается на точке росы. Это достигается следующим образом. При подаче напряжения на серебряные спирали через раствор хлористого лития проходит электрический ток, нагревая раствор до температуры кристаллизации хлористого лития; образование твердой соли приводит к резкому увеличению сопротивления пространства между электродами, сила тока уменьшается и температура преобразователя снижается. Понижение температуры продолжается до тех пор, пока вследствие поглощения влаги из окружающей среды проводимость раствора между электродами вновь не повысится, что вызовет увеличение силы тока и повышение температуры преобразователя. Таким образом, температура в преобразователе автоматически поддерживается на уровне равновесной, соответствующей влажности окружающей преобразователь газовой среды.
Для точного измерения влажности температура исследуемого газа должна быть ниже равновесной температуры чувствительного элемента, но выше точки росы.
Вторичный прибор, подключенный к термометру сопротивления (уравновешенный мост или логометр), градуируют в единицах абсолютной влажности. При наличии второго термометра сопротивления, измеряющего температуру окружающей среды, можно измерять относительную влажность.
Электролитические гигрометры можно применять для любых газов, не воздействующих на раствор хлористого лития. Градуировка преобразователей устойчива во времени; преобразователи взаимозаменяемы. Показания приборов не зависят от давления. Основной недостаток влагомеров с подогревными преобразователями — узкие пределы их применения.