Электролитический гигрометр.

Принцип действия и конструкция.[2.3]

Электролитические гигрометры позволяют определить очень низкие содержания водяного пара в воздухе, содержащем дру­гие газы.

Чувствительный элемент такого гигрометра (рис. 2.8) со­стоит из трубки длиной 10 см, в которой размещаются скручен­ные в спираль электроды из платины или родия, со слоем фос­форного ангидрида (Р₂О₅) между ними.

Рис 2.8

Исследуемый газ циркулирует в измерительной трубке, а со­держащийся в нем водяной пар поглощается фосфорным ангид­ридом, который превращается при этом в фосфорную кислоту. Между электродами создается постоянное напряжение около 70 В, вызывающее электролиз воды с выделением кислорода и водорода и регенерацию фосфорного ангидрида. Согласно зако­ну Фарадея, который определяет соотношение между количест­вом электричества, проходящим между электродами, и количе­ством воды, подвергнутой электролизу, для того, чтобы произо­шла диссоциация 1 г-эквивалента (т. е. 9 г) воды, необходимо 96500 Кл электричества. Один моль воды содержит 16 г кисло­рода и 2 г водорода и включает две связи. Если обозначить массу воды, расщепленной в ходе электролиза за единицу времени, через dm_eldt, то сила электрического тока составит

где I выражено в амперах, a dm_e/dt в кг/с. Обозначив расход воздуха (м³/с), циркулирующего в датчике, через Q_v, а концентрацию водяного пара, выраженную в кг пара на 1 м³ воз­духа, через C_v, значение dm_e/dt можно выразить соотношением

где a — коэффициент захвата молекул воды слоем Р₂О₃. При подходящей геометрии датчика и определенной величине расхо­да а можно довести практически до 1. Однако в любом случае при заданной геометрии этот коэффициент остается постоянным, если постоянна скорость воздуха, и благодаря градуировке мож­но определить его действительную величину.

Вывод: для нашей системы (сушильный барабан) наиболее подходящим, на наш взгляд,

является емкостный гигрометр на основе оксида алюминия.

2.2 Расчет сужающего устройства.

2.3. Усовершенствование датчика влажности

Так как выбранный нами датчик уровня является бесшкальным, то можно усовершенствовать его путем добавления шкалы или устройства, выводящего информацию о состоянии влажности продукта. Также снабдим шкалу индикаторами, которые будут реагировать на минимальные и максимальные критические значения влажности, а также устройствами, которые будут производить звук, при достижении влажностью этих значений. Таким образом, мы быстрее заметим брак в производственном процессе и сможем его исправить.