Конденсационный гигрометр

 

КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР, содержащий камеру с охлаждаемым зеркалом , каналом подвода анализируемой пазовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, расположенным параллельно поверхности зеркала, и щетку для очистки зеркала, ось которой соединена с приводом вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности показаний, ось щетки установлена в канале отвода и снабжена механизмом ее возвратно-поступательного перемещения по каналу, а гидравлическое сопротивление канала отвода со щеткой равно гидравлическому сопротивлению канала подвода газбвой смеси. 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYEi JlHH ае (и) g g G 01 N 25/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪ, Ф

j !

Г (21) 3543774/18-25 (22) 03. 11.82 (46) 07.10.84. Бюл. В 37 (72) Н.A. Белов, В.И. Непогодин, И.A. Лобачев и Б.В. Радзиевский (53) 533.275(088.8) (56) 1. Берлинер N.$. Измерения влаж" ности. М., "Энергия", 1,973, с. 274301.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 390428, кл. С 01 N 25/68, 1968 (прототип). (54)(57) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР, содержащий камеру с охлажлаемым зеркалом, каналом подвода анализируемой пазовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, расположенным параллельно поверхности зеркала, и щетку для очистки зеркала, ось которой соединена с приводом вращения, .отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности показаний, ось щетки установлена в канале отвода и снабжена механизмом ее возвратно-поступательного перемещения по каналу, а гидравлическое сопротивление канала отвода со щеткой равно гидравлическому сопротивлению канала подвода газдвой смеси.

1117515

Изобретение относится к измерительной технике.и может быть использовано при химико-термической обработке стальных деталей,цля контроля и регулирования влажности газов, < например, технологических атмосфер, а также на метеостанциях для контроля влажности воздуха.

Известен конденсационный гигрометр, содержащий рабочую камеру с 10 размещенными в ней охлаждаемым зеркалом, фотоэлектрическим детектором росы и датчиком температуры и каналы для ввода и отвода пробы газа (1) .

Однако в процессе длительной 15 эксплуатации на поверхности зеркала накапливаются загрязняющие частицы, проникающие в рабочую камеру, что приводит к потере отражательной способности зеркала, а следователь 2п но, к потере работоспособности гигрометра в целом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является конденсационный гигрометр, содержащий 25 камеру с охлаждаемым зеркалом, каналом подвода анализируемой газовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, расположенным параллельно поверхности зеркала, и щетку для очистки зеркала, ocb которой соединена с приводом вращения (2) .

Однако в известном гигрометре расположение элементов устройства очистки непосредственно внутри каме-, 35 ры, а также перпендикулярное размещение к поверхности зеркала устройства. очистки обуславливают большой объем камеры, что при малой подаче газа способствует увеличению инерционности гигрометра, а следовательно, снижению его быстродействия, Кроме того, в процессе эксплуатации на щетке, размещенной в рабочей камере, постепенно накапливаются

4D твердые частицы загрязняющих аэрозолей, которые сорбируя влагу, приводят к увеличению инерционности гигрометра.

Вместе с тем, материал щетки, находящейся внутри камеры (помимо твердых частиц) собирает влагу, которая испаряясь нарушает динамическое равновесие между осаждающейся и испаряющейся влагой на зеркале, что, в свою очередь, приводит к снижению достоверности покаэачий гигро. метра.

Ц::.лью изобретения является повы<и =:HHå быстродействия и достоверност., показаний гигрометра.

Пост:-.вленная цель достигается тем., что B конденсапионном гидрометре, содержащем камеру с охлаждаемьп ; зеркалом, каналом подвода аналиируемой газовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, распог:оженным параллельно поверхности зеркала., и щетку,цля очистки зеркала, ось которой соединена с приводом вращения, ось щетки установлена в канале отвода и снабжена механизмом ее возвратно-поступательногG пере.— мещения по каналу, а гидравлическое сопротивление канала отвода со щеткой равно гидравлическому сопротивлению подвода газовой смеси .

На фиг. 1 схематично изображен гигрометр, общий вид. на фиг. 2 щетка для очистки "-еркала с механизмом перемещсния, на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2.

Гигрометр содержит рабочую камеру 1 с охлаждаемым зеркалом 2, установленным на термоэлектрическом холодильнике 3. Под зеркалом размещен датчик температуры 4, а напротив зеркала 2 — детектор росы, состоящий из осветителя 5 и фоторезистора 6.

Камера 1 подсоединена к каналу

7 подвода азовой смеси, а на выходе из камеры находится цилиндрический канал 8 отвода смеси, расположенный пара шельно поверхности зеркала. Гигрометр содержит щетку 9 для очис:тки зеркала, ось 10 которой установлена з канале 8. На одном конце оси 1О закреплен зластичный ворс 11, а другой жестко связан со стаканом 12., имеющим продольные прорези 13 .

Для предотвращения попадания атмосферного воздуха в рабочую камеру ось щетки проходит через уплотнение 14. Рябо-ме элементы ворса 11 щетки в поперечном сечении могут быть расположены взаимно перпендикулярно, образуя в канале 8, например, четыре окна 15. Оптимальное число рядов рабочих элементов ворса 11 выбрано иэ условия, что гидравлическое сопротивление канала 8 с щеткой равно гидравлическому сопротивлению канала 7 подвода газовой смеси. При таком условии давление

1117ç15

f0

f5

40 в рабочей камере сохраняется неизменным, т.е. исключается перепад давления в ней.

Ось 10 щетки 9 снабжена механизмом 16 ее возвратно-поступательного перемещения по каналу 8. Вал 17 механизма 16 соединен с валом привода вращения (электродвигателя) 18, Механизм перемещения выполнен в виде центробежного регулятора, муфта 19 которого входит в стакан

12 и жестко соединена с ним. Звенья

20 регулятора входят в прорези 13 стакана 12. Таким образом, ось щетки соединена с приводом вращения через стакан 12, муфту 19 и вал 17.

Гигрометр р ботает следующим образом.

Исследуемый газ через канал 7 подают в камеру 1. Газ омывает зеркало 2 и через канал отвода 8 выходит во внешнее пространство. Зеркало 2 охлаждается холодильником 3 до температуры, при которой на зеркале выпадает роса. При этом детектор росы по уменьшению световоro потока, отраженного зеркалом 2 на фоторезистор 6, регистрирует наличие росы и подает команду на электронное устройство (не показано) для уменьшения интенсивности охлаждения зеркала 2. При динамическом равновесии между осаждающейся и испаряющейся влагой, содержащейся в исследуемой пробе газа, температура зеркала 2 устанавливается равной температуре точки росы пробы газа, которую измеряет датчик температуры 4. Наряду с влагой в исследуемой пробе газа содержатся загрязняющие аэрозоли, которые осаждаются на влажном зеркале 2 и накапливаются на нем. Наличие загрязнения уменьшает дтражательную способность зеркала 2, что приводит, в конечном итоге, .к потере работоспособности гигрометра. Для очистки зеркала 2 от загрязнения, например, по команде с электронного устройства (не показано), способного определить степень загрязнения зеркала 2, включается электродвигатель 18, который приводит во вращение вал 17 механизма 16, а через него и стакан 12 с осью 10 щетки 9, 3а-счет центробежной силы, возникающей при вращении, звенья 20 регулятора перемещают стакан 12 и, следовательно, щетку 9.

Вращаясь, эластичные рабочие элементы ворса 11 вводятся в камеру 1 гигрометра, где за счет центробежной силы распрямляются, входят в соприкосновение с зеркалом 2 и очищают его от загрязнения. По окончании команды на проведение очистки, электг родвигатель 18 останавливается и центробежный регулятор возвращает щетку 9 в канал 8. Таким образом, восстанавливается Ьтражающая способность зеркала 2 и удаляется из рабочей камеры 1 загрязнение,. установка щетки в канале 8 вне рабочей камеры с возможностью возвратно-поступательного перемещения позволяет уменьшить объем рабочей камеры, что при малой подаче пробы газа способствует уменьшению инерционности гигрометра, а следовательно, повышению его быстродействия. Повьппение быстродействия гигрометра позволяет уменьшить время, необходимое для измерения точки росы при работе в режлме контроля и улучшить качество регулирования объекта при работе в режиме регулирования. Вместе с тем размещение щетки вне рабочей камеры позволяет .повысить достоверность показаний гигрометра за счет устранения нарушения динамического равновесия между осаждающейся и ис,паряющейся влагой на зеркале, увеличивает производительность гигрометра и межремонтное время.

1117515

Составитель В.Екаев

Редактор А. Шандор Texpep, C,Легсза

Корректор С. Черни

Заказ 7188/27 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4