ГЕНЕРАТОР ВЛАЖНОГО ГАЗА Российский патент 2017 года по МПК G01W1/18 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для определения составляющих погрешности потребителем при эксплуатации во время обязательных регламентных работ и перед периодической поверкой гигрометров для измерения объемной доли влаги чистых нейтральных газов, указанных в технических условиях на конкретный тип гигрометра.

Известен серийно выпускаемый генератор влажного газа «РОДНИК-4М», предназначенный для градуировки и поверки гигрометров погружного и проточного типа на предприятиях эксплуатирующих гигрометры и в поверочных лабораториях.

Принцип действия генератора основан на методе двух давлений. Его сущность состоит в насыщении газа при определенном давлении в камере насытителя P₁ и последующим изотермическим расширением его до давления в рабочей камере P₂, вследствие чего парциальное давление водяного пара изменяется пропорционально общему давлению газа и относительная влажность их в рабочем объеме определяется соотношением

Погрешность относительной влажности газа, получаемой в генераторе, основанном на этом методе, определяется погрешностями измерения давлений P₁ и Р₂ и неравенством температур камеры насытителя и рабочей камеры.

Генератор имеет следующие технические характеристики:

диапазоны, воспроизводимые генератором:

- относительной влажности парогазовой смеси при температуре от +7 до +80°C - 10…98%;

- объемной доли влаги парогазовой смеси - 10…46000 млн^-1.

Известен серийно выпускаемый генератор влажного газа СЕВЕР-1, предназначенный для поверки и калибровки гигрометров природного газа погружного и проточного типов и может применяться для поверки градуировки гигрометров точки росы и объемной доли влаги чистых, нейтральных газов и воздуха.

В основу работы генератора положен метод смешения потоков влажного и сухого газа с последующей подачей его в рабочую камеру для погружных гигрометров или на выход к внешнему проточному гигрометру.

Генератор имеет следующие технические характеристики:

- генератор воспроизводит десять значений объемной доли влаги равномерно расположенных в диапазоне от 4.9 до 23000 млн^-1;

- выходное давление парогазовой смеси не более 20 кРа;

- в качестве рабочего газа применяются воздух, азот.

Недостатком данного генератора является то, что он не позволяет потребителю провести определение составляющей погрешности гигрометра при его эксплуатации и перед периодической поверкой по требованию п. 5.9 ГОСТ Р 8.758-2011, так как имеет ограничение по выходному давлению и требует наличия дополнительного источника сухого газа.

Техническим результатом является создание генератора влажного газа, в основу которого положен метод смешения влажного газа с анализируемым газом, работающего при рабочем давлении анализируемого газа и влажного газа без дополнительного источника сухого газа, что позволит потребителю провести определение составляющих погрешности гигрометров при его эксплуатации и перед периодической поверкой по требованию п. 5.9 ГОСТ Р 8.758-2011.

Генератор представляет из себя (Фигура) полый металлический цилиндр (1) с входным (2) и выходным (3) штуцерами для входа и выхода анализируемого газа, внутри цилиндра находится полая металлическая капсула (4), по торцам которой закреплены пневмосопротивления (5) с калиброванными отверстиями (6), внутри полой капсулы находится источник влаги - вода (7), а капсула с помощью центрирующих прокладок (8) из фторопласта с поперечными отверстиями закреплена по центру металлического цилиндра.

Генератор работает следующим образом: предварительно разбирается металлический цилиндр и вынимается полая металлическая капсула. Металлическая капсула заполняется водой, закрывается втулками, в которые герметично завальцованы пневмосопротивления, устанавливается обратно в металлический цилиндр и фиксируется по центру металлического цилиндра с помощью центрирующих прокладок. Металлический цилиндр закрывается втулками. Генератор готов к работе.

Гигрометр, предназначенный для определения составляющих погрешностей отключают от анализируемого газа вентилем, который предусмотрен в соответствии с руководством по эксплуатации на каждый гигрометр, отсоединяют от входного штуцера гигрометра подводящую трубку и подключают ее к входному штуцеру генератора, а выходной штуцер генератора дополнительной трубкой (из комплекта ЗИП) подсоединяют ко входному щтуцеру гигрометра.

Открывают вентиль и подают анализируемый газ через генератор на входной штуцер гигрометра, при этом металлический цилиндр генератора заполняется анализируемым газом под его рабочим давлении, а так как генератор соединен со входом гигрометра, то через него проходит анализируемый газ создавая микроперепад давления на полой металлической капсуле. Под действием этого давления из полой капсулы выделяется влага, которая тут же смешивается с анализируемым газом и подается в гигрометр, который ее измеряет. Содержание влаги, которая выделяется из полой капсулы, определяется калиброванными пневмосопротивлениями и общим расходом анализируемого газа через генератор. Подаваемая таким образом на вход гигрометра влага дает возможность потребителю проверить составляющую погрешности гигрометра, а именно проверку полноты извлечения влаги из анализируемого газа в режиме измерения, что требует п. 5.9 ГОСТ Р 8.758-2011.

Такой тип генератора можно использовать при создании газовых смесей с объемной доли влаги (ОДВ) более 100 млн^-1 с расходом анализируемого газа через гигрометр и избыточным давлением от 190 до 959 см³/мин. Для подтверждения предложенного метода создания газовых смесей были проведены эксперименты, результаты которых приведены ниже при различных давлениях. Испытания проводились с использованием гигрометра «Байкал-МК». Результаты измерения объемной доли влаги В и расхода анализируемого газа Q при различных давлениях приведены в таблице.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и предназначено для определения составляющих погрешности потребителем при эксплуатации во время обязательных регламентных работ и перед периодической поверкой гигрометров для измерения объемной доли влаги чистых нейтральных газов, указанных в технических условиях на конкретный тип гигрометра. Генератор влажного газа, представляющий собой полый металлический цилиндр с входными и выходными штуцерами для входа и выхода анализируемого газа, внутри цилиндра находится полая металлическая капсула, по торцам которой закреплены пневмосопротивления с калиброванными отверстиями, внутри полой капсулы находится источник влаги - вода и капсула с помощью центрирующих прокладок из фторопласта с поперечными отверстиями для прохождения газа закреплена по центру металлического цилиндра. Все это представляем из себя простую конструкцию, малые габариты, легко изготавливается и просто эксплуатируется. С помощью такого генератора можно задавать необходимую влажность для определения составляющей погрешности гигрометра, а изменение задаваемой влажности можно регулировать изменением общего расхода газа через проверяемый гигрометр. 1 табл., 1 ил.

Генератор влажного газа, представляющий из себя полый металлический цилиндр с входными и выходными штуцерами, с расположенной в нем металлической капсулой, по торцам которой закреплены пневмосопротивления с калиброванными отверстиями, а внутри капсулы находится источник влаги - вода, капсула с помощью центрирующих прокладок из фторопласта с поперечными отверстиями закреплена по центру металлического цилиндра, это позволяет определять составляющие погрешности гигрометра при его эксплуатации и перед периодической поверкой, используя анализируемый газ при его рабочем давлении.