Конденсационный гигрометр

Использование: в приборостроении. Решаемая задача: сокращение длительности переходного процесса в гигрометре между замерами и расширение области применения прибора. Сущность полезной модели: поставленная задача достигается тем, что конденсационный гигрометр, состоящий из корпуса, на котором закреплена измерительная головка с приборами контроля давления и расхода анализируемого газа, холодопровода с зеркалом, оборудованным средствами измерения его температуры, устройства для охлаждения холодопровода и зеркала, например, вихревой трубы, устройства подсветки зеркала, и размещенного над ним окуляра наблюдателя, выполнен таким образом, что холодопровод с зеркалом и магистраль анализируемого газа снабжены нагревателями, например, электрическими. Положительный эффект: снабжение холодопровода с зеркалом и магистрали анализируемого газа нагревательными устройствами позволяет сократить время переходного процесса между замерами и измерять влагосодержание пересыщенного газа, что расширяет область применения гигрометра.

Полезная модель относится к приборостроению и касается устройств для замера температуры точки росы газов.

Известен конденсационный гигрометр, состоящий из корпуса, на котором закреплена измерительная головка с приборами контроля давления и расхода анализируемого газа, холодопровода с зеркалом, оборудованным средствами измерения его температуры, устройства для охлаждения зеркала, устройства подсветки зеркала и расположенного над ним окуляра наблюдателя. (Указатель точки типа Г-2. Инструкция по эксплуатации. Киев, Гостехиздат, 1975).

Недостатком этого гигрометра является то, что в приборе для отогрева зеркала применен естественный подогрев от окружающей среды и неохлаждаемых деталей прибора. Это не обеспечивает высокого качества регулирования и, в частности, увеличивает длительность переходного процесса между замерами. Также этим гигрометром невозможно измерить влажность мелкодисперсной составляющей анализируемого газа (тумана).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является конденсационный гигрометр, состоящий из корпуса, на котором закреплена измерительная головка с приборами контроля давления и расхода анализируемого газа, холодопровода с зеркалом, оборудованным средствами измерения его температуры, устройства для охлаждения зеркала, устройства подсветки зеркала и расположенного над ним окуляра наблюдателя. (Патент РФ №2231050 кл. G 01 N 25/56. Конденсационный гигрометр. Опубл. в БИПМ №17, 2004).

Недостатками этого гигрометра является отсутствие в нем средств принудительного отогрева холодопровода и устройств для подогрева анализируемого газа, находящегося в состоянии пересыщения влагой. Эти недостатки

увеличивают длительность переходного процесса в гигрометре и сужают область его применения.

Задачей полезной модели является сокращение длительности переходного процесса в гигрометре между замерами и расширение области применения прибора.

Поставленная задача достигается тем, что конденсационный гигрометр, состоящий из корпуса, на котором закреплена измерительная головка с приборами контроля давления и расхода анализируемого газа, холодопровода с зеркалом, оборудованным средствами измерения его температуры, устройства для охлаждения холодопровода и зеркала, например, вихревой трубы, устройства подсветки зеркала, и размещенного над ним окуляра наблюдателя, выполнен таким образом, что холодопровод с зеркалом и магистраль, анализируемого газа снабжены нагревателями, например, электрическими.

Таким образом, снабжение холодопровода с зеркалом и магистрали анализируемого газа нагревательными устройствами позволяет сократить время переходного процесса между замерами и измерять влагосодержание пересыщенного газа, что расширяет область применения гигрометра.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема гигрометра.

Гигрометр содержит магистраль 1 анализируемого газа, включающую в себя разобщительный кран 2, нагревательное устройство 3 для подогрева газа и фильтр 4. Магистраль 1 подсоединена к измерительной головке 5, содержащей холодопровод 6, на торцевой плоскости которого припаяна тонкая железная пластинка с хромированной зеркальной плоской поверхностью - зеркало 7. Под зеркало 7 заделана термопара 8 для контроля его температуры. Анализируемый газ выходит из измерительной головки 5 через магистраль 9, снабженную манометром 10, регулировочным краном 11 и ротаметром 12. В измерительной головке 5 размещен также окуляр 13 наблюдателя и устройство 14 подсветки зеркала 7. Измерительная головка 5 крепится к корпусу

15, в который также вмонтирована вихревая труба 16 для охлаждения холодопровода 6. Показания термопары фиксируются регистрирующим прибором 17. Холодопровод 6 снабжен электрическим нагревателем 18.

Действие конденсационного гигрометра основано на свойстве водяного пара переходить в состояние насыщения при понижении температуры. Прибор работает следующим образом.

Включается устройство 14 подсветки зеркала 7, по магистрали 1 через разобщительный кран 2, нагревательное устройство 3 и фильтр 4 в измерительную головку 5 подается анализируемый газ, расход которого устанавливается по ротаметру 12 регулировочным краном 11. Здесь он омывает зеркало 7. После заполнения измерительного тракта включают в работу вихревую трубу 16 подачей в нее сжатого воздуха нужного давления. В вихревой трубе 16 воздух разделяется на два потока - горячий и холодный. Горячий поток отводится в атмосферу, а холодный поток направляется к холодопроводу 6, охлаждает его и зеркало 7. При снижении температуры зеркала до температуры точки росы анализируемого газа на нем выпадает роса. Момент выпадения росы (помутнение зеркала) визуально фиксируется наблюдателем через окуляр 13. Температура зеркала отмечается регистрирующим прибором 17. Для ускоренной подготовки гигрометра к следующему замеру включают электрический нагреватель 18 с одновременной подачей увеличенного расхода анализируемого газа. После того, как роса сойдет с зеркала, а регистрирующий прибор 17 покажет, что температура зеркала 7 равна окружающей, гигрометр готов к следующему измерению.

При потребности замера влагосодержания газа, имеющего точку росы выше окружающей, т.е. когда газ пересыщен влагой (туман), предварительно включается обогрев холодопровода 6 электрическим нагревателем 18 и включается нагревательное устройство 3 подогрева анализируемого газа для испарения находящейся в нем капельной влаги. Затем выключается обогрев холодопровода 6, устанавливается регламентированный расход анализируемого

газа и замеряется его точка росы в описанной выше последовательности.

Предложенный конденсационный гигрометр более совершенен, так как в нем путем ускоренного обогрева холодопровода достигается сокращение переходного процесса между замерами. Кроме того, оснащение прибора устройством подогрева анализируемого газа позволяет измерять его точку росы при нахождении влаги в виде аэрозоля (тумана).

Конденсационный гигрометр, состоящий из корпуса, на котором закреплена измерительная головка с приборами контроля давления и расхода анализируемого газа, холодопровода с зеркалом, оборудованным средствами измерения его температуры, устройства для охлаждения холодопровода и зеркала, например, вихревой трубы, устройства подсветки зеркала и размещенного над ним окуляра наблюдателя, отличающийся тем, что холодопровод с зеркалом и магистраль анализируемого газа снабжены нагревателями, например, электрическими.