Мартон В.І.

Ужгородський національний університет

ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА МЕТРОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОСИГНАЛІЗАТОРІВ З АДСОРБЦІЙНИМИ СЕНСОРАМИ ПРИ ПОВІРЦІ ВОДНИМИ РОЗЧИНАМИ

Використання газосигналізаторів - приладів техніки безпеки для контролю стану забруднення оточуючого середовища вимагає використання повірочних газових сумішей (ПГС) для первинного та періодичних повірок їх метрологічних характеристик. На сьогоднішній день існує ряд методів по виготовленню та збереженню ПГС, у тому числі і для аміаку у повітрі [1 - 4]. Оскільки „сухі” ПГС для повірки газо аналітичних приладів на основі адсорбційно – чутливих елементів не придатні у зв’язку суттєвої залежності від вологості [5], то необхідно їх зволожувати при використанні ПГС у балонах, або приготовляти з водних розчинів відповідних вихідних матеріалів. Приготування та атестації водних розчинів для одержання заданої ПГС передбачається виконувати при сталій температурі підтримуючи її в досить точних межах [4]. Тому метою наших досліджень було виявлення сумарної дії температури на зміну спаду напруги на опорі навантаження первинного вимірювального перетворювача (для водно – аміачного розчину при тій же температурі).

Для досліджень ми використали методику приготування водних розчинів згідно [4] концентрацією від 0 до 0,21%об.долі аміаку у повітрі.

Для проведення експериментальних досліджень використали експериментальну установку - подачу газоповітряної суміші – згідно рис.1. Вона складається:

– з блоку сенсора (рис.1 а));

– з насадки (рис.1 б)), яка розрахована для використання сумісно з побутовою склянкою місткістю 1000 мл;

– термометра з шкалою вимірювання 100°С, ціною поділки 1°С;

– блоку живлення на 5В;

– термостату.

Для побудови статичної характеристики перетворення водно-аміачних розчинів необхідно виконати наступні операції:

1

1. Корпус 2. Кришка 3. Сенсор 4. Гвинт а)

1. Клапан 5. Пружина 2. Корпус 6. Насадка 3. Кришка 7. Прокладка 4. Кільце б)

Рис.1 Схема розташування сенсора у первинному вимірювальному перетворювачі а) та використана для вимірювань насадка на стандартну склянку б)

a. включити експериментальну установку в електричну мережу;

b. прогріти сенсор протягом 30хв;

c. встановити первинний вимірювальний перетворювач у насадку з розчином аміаку, що відповідає концентрації С=0,21%об.долі при Т=20°С і притиснути до упору, витримати 60сек та виміряти спад напруги на опорі навантаження (R_н=10кОм);

d. використовуючи термостат провести цикли вимірювань в діапазоні температур 15¸50 °С;

e. зняти первинний вимірювальний перетворювач з насадки;

f. зняти насадку із склянки, закрити останню кришкою;

Встановити насадку на склянку із наступною концентрацією та виконати дії згідно п. c-e. Повторити п. c - e при проведенні вимірювань із іншими водними розчинами.

При вимірюванні використовували сенсор АЧЕ-03 з опором навантаження Rн=10кОм.

Одержані результати приведені у таблиці 1.

2

Таблиця 1 Температурні залежності зміни опору сенсора для різних концентрацій

С, % об.долі	0	0,01	0,05	0,11	0,21
T, °C	R0 , кОм	R0,01 , кОм	R0,05 , кОм	R0,11 , кОм	R0,21 , кОм
15	34,64	29,06	18,05	13,15	8,5
20	34,25	28,01	17,12	12,54	8
25	33,85	26,8	16,08	11,6	7,3
30	33,47	25,3	14,78	10,5	7
35	33,02	23,51	13,18	9,5	6,72
40	32,5	21,25	11,28	8,18	6,03
45	32,18	18,74	8,73	6,95	5,15

Графічні залежності зміни опору сенсора від температури R_c(Т)│_Rн=10кОм приведені на рис. 2

Рис. 2 Залежності зміни опору сенсора від температури

Зміна опору сенсора в діапазоні температури (20±5)°С не перевищує ±3,6%, що цілком достатньо для використання таких ПГС для повірки газосигналізаторів.

1. http://www.analitpribors.ru

2. http://www.prom-bez.ru

3. http://www.measurement.ru

4. Сигнализатор полупроводниковый ЗОНД-1. Руководство по эксплуатации 5В2.840.394-55 РЭ

5. http://www.netzmafia.de/buecher/linuxhackz/Datenblaetter/Gassensoren/Figarosensor_common.pdf.

3