ГИГРОМЕТР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК G01N25/66 G01W1/11 

Изобретение относится к технике измерения влажности газов. Преимущественная область использования - прецизионное измерение точки росы газов.

Известен гигрометр, содержащий измерительную камеру, источник и приемник световых лучей, металлическое конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство (см., например, /1/). Недостаток этого гигрометра заключается в существенной погрешности измерений точки росы газа. Это обусловлено тем, что для фотоэлектрического детектирования необходима определенная поверхностная плотность росы, образующейся на конденсационном зеркале. Вследствие этого температура конденсационного зеркала, измеренная в момент детектирования росы, отличается от фактической точки росы газа. Причем с понижением температуры погрешность в результатах измерений точки росы увеличивается.

Известен гигрометр, содержащий корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство (см., например, /2/), принятый за прототип. В этом гигрометре конденсационное зеркало имеет две конденсационные поверхности. В результате этого достигается возможность фотоэлектрического детектирования росы при уменьшении ее поверхностной плотности на поверхностях конденсации. Однако и в этом случае погрешность измерений точки росы газа остается существенной, что является недостатком данного гигрометра.

Результатом настоящего изобретения является повышение точности измерений точки росы газа.

Указанный результат достигается тем, что по варианту 1 в гигрометре, содержащем корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство, в конденсационном зеркале выполнено не менее двух сквозных каналов, расположенных перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала, а по варианту 2 в гигрометре, содержащем корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство, в корпусе выполнены внутренние пазы, а в конденсационном зеркале выполнен, по крайней мере, один сквозной канал, расположенные перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала.

Отличительные от прототипа признаки изобретения заключаются в том, что по варианту 1 в оптически прозрачном конденсационном зеркале выполнено не менее двух сквозных каналов, расположенных на оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала, а по варианту 2 в корпусе выполнены внутренние пазы, а в оптически прозрачном конденсационном зеркале выполнен по крайней мере один сквозной канал, расположенные перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала.

Варианты практической реализации предлагаемого изобретения иллюстрируются Фиг.1, 2 (вариант 1) и Фиг.3, 4 (вариант 2), на которых показан гигрометр в разрезе и его сечение.

Гигрометр по варианту 1 (Фиг.1, 2) включает корпус 1, выполненный из теплоизоляционного материала, источник световых лучей 2, обойму 3, приемник световых лучей 4 обойму 5, конденсационное зеркало 6, выполненное из оптически прозрачного материала со сквозными каналами 7, 8. датчик температуры 9 и охлаждающее устройство 10. Гигрометр по варианту 2 (Фиг.3, 4) дополнительно включает сквозной паз 11, защитное стекло 12, сквозной паз 13 и защитное стекло 14. Каналы 7, 8 и пазы 11, 13 выполнены с равными площадями сечений. Источник световых лучей 2 и приемник световых лучей 4 установлены в герметичных обоймах 3, 5. В варианте 1 боковые поверхности сквозных каналов 7, 8, а в варианте 2 боковые поверхности сквозных каналов 7, 8 и поверхности конденсационного зеркала 6, прилегающие к сквозным пазам 11, 13, представляют собой поверхности конденсации.

Гигрометр работает следующим образом. Для измерения точки росы газа на вход гигрометра подают анализируемый газ, включают источник световых лучей 2 и охлаждающее устройство 10. По варианту 1 анализируемый газ, обтекая конденсационное зеркало 6 по сквозным каналам 7, 8, а по варианту 2 по сквозным каналам 7, 8 и сквозным пазам 11, 13, выполненным в корпусе 1, сбрасывается в атмосферу. При этом световые лучи от источника световых лучей 2 через конденсационное зеркало 6 и сквозные каналы 7, 8 (а также через защитные стекла 12, 14 в варианте 2) попадают в приемник световых лучей, вызывая в нем максимальный сигнал. С помощью охлаждающего устройства 10 производят плавное охлаждение конденсационного зеркала 6. При достижении конденсационным зеркалом 6 температуры, при которой образуется роса, происходит рассеяние световых лучей одновременно на четырех боковых поверхностях сквозных каналов 7, 8 по варианту 1 и дополнительно на поверхностях конденсационного зеркала 6, прилегающих к сквозным пазам 11, 13 по варианту 2. При этом сигнал в приемнике световых лучей 4 скачкообразно уменьшается. Температура конденсационного зеркала 6, измеренная в этот момент датчиком температуры 9, принимается за точку росы анализируемого газа. Вследствие того, что образование росы происходит одновременно не менее, чем на четырех поверхностях конденсации, через которые проходят световые лучи, достигается возможность ее фотоэлектрического детектирования при существенно меньшей поверхностной плотности на поверхностях конденсации. В результате этого по сравнению с прототипом повышается точность измерений точки росы анализируемого газа.

Источники информации

1. Гигрометр для измерения точки росы газа. А.с. СССР 1679336, МКИ G01N 25/68.

2. Конденсационный гигрометр. А.с. СССР 1770874, МКИ G01N 25/66.

Изобретение относится к технике измерения влажности газов. Сущность: гигрометр содержит корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство. Одни вариант гигрометра предполагает выполнение в конденсационном зеркале не менее двух сквозных каналов, расположенных перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала. Второй вариант гигрометра предполагает выполнение в корпусе внутренних пазов, а в конденсационном зеркале - по меньшей мере одного сквозного канала. Причем боковые поверхности сквозных каналов параллельны плоскостям конденсационного зеркала. Технический результат: повышение точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Гигрометр, содержащий корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство, отличающийся тем, что в конденсационном зеркале выполнено не менее двух сквозных каналов, расположенных перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала.2. Гигрометр, содержащий корпус, расположенные на одной оси источник и приемник световых лучей, между которыми установлено плоское оптически прозрачное конденсационное зеркало, датчик температуры и охлаждающее устройство, отличающийся тем, что в корпусе выполнены внутренние пазы, а в конденсационном зеркале выполнен по крайней мере один сквозной канал, расположенные перпендикулярно оси источника и приемника световых лучей, боковые поверхности которых параллельны плоскостям конденсационного зеркала.