Способ получения паровоздушной смеси с заданной влажностью Советский патент 1984 года по МПК G01W1/18 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике получения паровоздушных смесей с заданным значением влажности, и может использоваться при градуировке и поверке различных типбв гигрометров, эксплуатирующихся в сельском хозяйстве (теплицах, складах, фермах), мясомолочной промышленности (инкубаторах, камерах дефростации мяса), энергетике (атомных электростанциях), а, также при испытаниях материалов и изделий, требующих поддержания с высокой точностью заданных значений влажности воздуха.

Известен способ получения паровоздушной смеси с заданной влажностью, закключающийся в том, что периодически по сигналу регулятора подают в рабочую камеру гигростата паровоздушную смесь с влажностью, отличающейся от заданной 1.

Существенным недостатком способа является значительная нестабильность поддержания заданного значения влажности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения паровоздущной смеси с заданной влажностью, заключающийся в том, что периодически по сигналу регулятора подают в рабочую камеру гигростата смесь с влаж ностью, отличающейся от заданной. Способ реализован в климатических камерах (гигростатах), в которых для стабилизации влажности используется регулятор точки росы с первичным преобразователем подогревного типа.

В камерах этого типа гарантируется в широком диапазоне поддержание заданных значений влажности со стабильностью ±0,5°С точки росы, чему соответствует, например, при заданных значениях относительной влажности 50% и температуре 20°С стабильность относительной влажности ±1,7% 2.

Однако стабильность поддержания заданной влажности в этих камерах также недостаточна, особенно при поверке гигрометPQB, так как достигнутая стабильность соизмерима с абсолютной погрешностью большинства современных гигрометров.

Заметная нестабильность влажности в камерах является следствием недостаточно высокого быстродействия первичного преобразователя влажности, неизбежного запаздывания в каналах исполнительного элемента и большой инерционности процессов увлажнения и осушки .воздуха. Дальнейшее повышение стабильности поддержания влажности в камерах путем усовершенствования системы автоматического регулирования влажности требует устранения перечисленных недостатков.

Цель изобретения - повышение стабильности поддержания заданной влажности в гигростате.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения паровоздушной смеси с заданной влажностыр заключающемуся в том,что периодически по сигналу

регулятора подают в рабочую камеру гигростата рабочую смесь с влажностью, отличающейся от заданной, осуществляют циркуляцию паровоздущной смеси между двумя полостями, на которые разделена камера гигростата, и после достижения заданного уровня влажности поддерживают расход циркулирующей смеси по формуле

I,

, KC.VI + (f -f)

где К от коэффициент стабилизации, равный отношению амплитуд колебаний влажности в полостях; V -объем полости, в которой производятся испытания; F -расход циркулирующей смеси через полость, в которой производятся испытания; 0Т -период колебаний влажности.

Введение новых операций в известный способ дает возможность существенно повысить стабильность поддержания влажности в гигростатах.

В данном способе стабильность поддержания влажности в испытательной полости при ее определенном объеме является функцией расхода Е, проходящей через испытательную полость паровоздушной смеси.

Учитывая, что форма колебаний влажности в рабочей камере гигростата близка к гармоническим, оценку повышения стабильности можно произвести по полученному из рещения дифференциального уравнения соотношению

К„ /1 +(-f)

Из полученных данных опытной проверки и расчетов следует, что данный способ дает возможность повысить стабильность поддержания влажности в гигростатах более

чем в 40 раз.

На чертеже приведено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит термостатируемую рабочую камеру 1 с дверцей 2 и перегородкой 3, разделяющей рабочую камеру 1 на испытательную полость 4 и полость 5 с регулируемой влажностьк). Перемешивание паровоздущной смеси в испытательной полости 4, предназначенной для размещения в ней исследуемых объектов, осуществляется

0 ( помощью осевого вентилятора 6. Воздуховод 7 обеспечивает направленное движение потока паровоздушной смеси в испытательной плоскости 4. Центробежный вентилятор 8 и воздуховод 9 служат для перемешивания паровоздущной смеси в полости 5.

5 Осевой вентилятор 6 и центробежный вентилятор 8 приводятся во вращение электродвигателем10. Поддержание, заданного значения влажности в полости 5 осуществляется путем периодической, по сигналу регулятора влажности 11 с датчиком 12, подачи в нее паровоздушной смеси с влажностью, отличающейся от заданной. Циркуляция паровоздушной смеси между полостями 4 и 5 создается с помощью вентилятора 8. Необходимая стабильность влажности в испытательной полости 4 устанавливается после достижения заданного уровня влажности путем задания расхода F циркулирующей паровоздушной смеси изменением положения заслонки 13. Расход F рассчитывается по приведенному соотношению. Входящий в это соотношение период колебаний влажности Т может быть легко определен по сигналу регулятора 11 влажности или по выходному сигналу датчика 12 влажности. Реализация данного способа не требует изменения принципиальной схемы или конструкции гигростата и практически может быть осуществлена простыми техническими средствами. Использование предлагаемого способа получения паровоздушной смеси с заданной влажностью позволяет по сравнению с известным во много раз повысить стабильность поддержания заданной влажности в гигростате и дает возможность задавать требуемую стабильность путем изменения расхода пропускаемой через испытательную полость паровоздушной смеси. Кроме того, представляется возможным с прецизионной точностью обеспечить стабилизацию влажности в больщих объемах рабочих камер промышленных моделей гигростатов без их заметного усложнения, а также повышается точность и обеспечивается единство измерений влажности воздуха и газов.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ С ЗАДАННОЙ ВЛАЖНОСТЬЮ, заключающийся в том, что периодически по сигналу регулятора подают в рабочую камеру гигростата рабочую смесь с влажностью, которая отличается от заданной, отличающийся тем, что. а ЛЖ}ЗНЛ11 иГКНГН