Гигрометр точки росы Советский патент 1984 года по МПК G01N25/66 

:ъ

/

СО О5

о

00 Изобретение относится к измерит ной технике, предназначено для кон ля и измерения влажности смеси газ в частности воздуха, и может быть использовано при проведении метрол гических исследований в технологии химического, нефтеперерабатываквдег металлургического и других производств. Наиболее точными и чувствительны ми гигрометрами в настоящее время я ляются гигрометры, основанные на пр ципе оптической регистрации светово го потока, отражаемого от охлаждаемой конденсационной поверхности, и регистрации точки росы в момент изменения величины светового потока. Известен гигрометр, содержащий зеркальную конденсационную поверхность, например, сложной , которой является сама камера, за счет чего достигается высокая чувствител ность гигрометра Cll . Однако технология изготовления такой поверхности очень сложна. Кро ме того, необходимо поддерживать высокую чистоту этой поверхности, что значительно усложняет условия эксплуатации таких гигрометров, осо бенно при работе в агрессивных срв дах. В гигрометрах такого типа охлаждению подвергается конденсирующая поверхность и воздушная средЗг по объему значительйо превышающая эту поверхность, они имеют различные теплоемкости, в результате воздушная среда охлаждается медленнее конденсирующей поверхности, вследствие чего температура этой поверхности, при которой на ней начинается конденсация пара, ниже температуры воздушной среды, эта температура не соответствует точке росы. Вблизи охлаждаемой поверхности возникает пересыщение пара, что еще более увеличивает погрешность определения точки росы, так как глубина пересыщения может достигать 10°С. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гигрометр точки росы, содержащий источник ионизирующего излучения, охладитель и измеритель температуры ионизируемого объема, оптический детектор росы. В этом гигрометре .ионизируют воздушную среду, понижают ее температуру и доводят газ до насыщения, формируя область конденсата на образовавшихся ионах, регистрируют выходной поток ионизирующего излучения, а температуру точки росы измеряют в момент изменения величины выходного потока 12 . Способ определения точки росы, основанный на ионизации воздушной среды, и Устройство для его ,вления обладают значительно большей точностью по сравнению со способаяй (устройствам :/, основанныг и на регистрации оптического излучения, отраженного от конденсирующей поверхности, именно в силу того., что в исследуемом объеме нет конденсирующей поверхности и не возникает существенная разница в температурах ;{ достигающая до ) конденсирующей поверхности и окружающей среды, iKpoMe того, ионизация среды позволяет снизить степень метастабильности водяного пара увеличить за счет этого точность регистрации точки росы. Однако этот способ и устройство для его осуществления еще далеки от практической реализации. Устройство не решает задачи увеличения точности регистрации точки росы, что объясняется следующим. Вероятность ионизации воздуха источником ультрафиолетового излучения Чрезвычайно низка и составляет ,02 , так как энергия ультрафиолетового кванта li.j 6,25 эВ, а энергия, необходимая для возникновения одной пары ионов в воздухе, составляет 33-35 эВ. При столь малой вероятности ионизации воздуха практически не происходит, а стандартные конденсирующие поверхности в таком устройстве отсутствуют, таким образом конденсация происходит на любых случайных поверхностях, на которые,к тому же, не попадает напрямую ул;ьтрафиолетовое излучение, изменение интенсивности которого можно бьшо бы зарегистрировать. Кроме того, на интенсивность регистрируемого ультрафиолетового излучения хаотично влияют различные посторонние частицы, присутствующие в исследуемом объеме. Источник ультрафиолетового излучения настолько значительно нагревает среду, что результирующая ошибка определения температуры непредсказуемо велика. Цель изобретения - повышение точности измерения точки росы. Для достижения поставленной цели в гигрометре точки росы, содержащем источник ионизирующего излучения, охладитель и измеритель температуры ионизируемого объема, а также оптический детектор росы, источник ионизирующего излучения выполнен в виде кольца с радиусом, равным длине пробега частиц, испускаегдых источником, а оптическая ось детектора росы проходит через центр кольца. С целью упрощения устройства в качестве источника ионизирукхдего излучения выбран ot-источник. Сущность изобретения заключается в том, что ионизацию среды производят источником, характеризующимся макси

ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫ, содержащий источник ионизирующего излучения, охладитель и измеритель температуры ионизируемого объема, а также оптический детектор росы, отличающийся тем, что, с цельюо повышения точности измерения, источник ионизирующего излучения выполнен в виде кольца с радиусом, равным длине пробега частиц, иcпycкae 4 x источником, а оптическая ось детектора росы проходит через центр кольца. кл