Датчик росы Советский патент 1984 года по МПК G01N25/66 

1 Изобретение относится к измерител ной технике и предназначено для определения момента вьтадения росы из газовой среды, в частности,в гермети зированном корпусе турбогенератора и может использоваться в машинострое нии, метеорологии и в других областях, где необходимо точно и быстро зафиксировать момент выпадения росы Известно устройство для измерения влажности газа, содержащее влагочувствительный элемент, выполненный в видекварцевой пластинки с плоскими металлическими электродами. Кварцевая пластинка покрыта гигроскопическим веществом ОЗ. Однако чувствительные пьезоэлементы с покрытием нестабильны во вре мени, имеют невысокую температурную стойкость. Кроме того, возможно поверхностное загрязнение, что искажает результаты измерений. Такие элементы имеют небольшой срок службы и низкую надежность. Таким образом, это устройство нельзя использовать для определения момента выпадения росы из газовой среды в водоохлаждаемьк генераторах электрических станций при кон роле выпадения росы на их обмотках. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик росы, содержащий включенные в измерительную цепь два плоскопараллельных электрода 2 . Однако известный датчик имеет различную чувствительность во всех точках рабочего сечения, его выход зависит в широком диапазоне от влаж ности газовой среды и не позволяет точно фиксировать момент выпадения росы. Целью изобретения является повьш1 ние чувствительности и быстродейств устройства. Поставленная цель достигается тем что в датчике росы, содержащем вклю ченные в измерительную цепь два плос копараллельных электрода, на внутрен ней поверхности одного из электродов установлены электропроводящие штьфи причем зазор между концами штырей и внутренней поверхностью второго электрода меньше средней высоты ка пелек росы, выпадающих на внутренней поверхности второго электрода, укреп ленного на холодной поверхности. 7 2 На фиг.1 представло({а конструкция датчика; на фиг.2 - разрез Л-А на фиг.1. Датчик состоит из корпуса 1, две противоположные боковые стенки 2 которого выполнены в виде сеток с целью прохождения газовой среды и предотвращения попадания внутрь грязи и пыли. Корпус 1 установлен на основании (электрода) 3, непосредственно соприкасающемся с холодной поверхностью, на которой фиксируется выпадение росы. Основание 3 является одним из электродов датчика. Параллельно основанию (электроду) 3установлен второй электрод 4. Оба плоскопараллельных электрода выполнены из фольгированного гетинакса. На внутренней поверхности электрода 4установлены электропроводяпще штыри 5. Штьфи расположены равномерно по всей поверхности электрода, расстояние между штырями должно быть не менее 5-10 диаметров штыря и не более 20-30 диаметров для обеспечения свободной циркуляции газов в датчике, т.е. обеспечения свободной продуваемости датчика. Длина штырей обеспечивает свободную продуваемость датчика, т.е. не менее 5-8 мм, но нет смысла увеличивать их длину более 10-15 мм. Число штырей определяется величиной активной части датчика. Штьфи располагаются равномерно в узлах квадратной сетки с шагом, согласно указанному выше расстоянию между штьфями. В датчике целесообразно устанайливать 20-200 штырей для надежной работы датчика. Зазор между концами штьфей 5 и внутренней поверхностью электрода 3 меньше средней высоты капельки росы, зависящей от конкретных условий, в которых работает датчик, например давления, газового состава и состава паров, из которых- выпадает роса. Так, в среде водорода при давлении 147 кПа высота капельки водяной росы равна 0,05-0,10 мм. Датчик работает следуюи1им образом. Датчик плотно прикрепляется основанием (электродом) 3 к холодной поверхности (например, обмотки турбогенератора) и подключается через реле 6 к источнику питания 12 В. ри отсутствии росы на контролируеой поверхности промежуток между

электродами 4 и 3 обладает большим сопротивлением, поэтому в цепи релеток отсутствует. При выпадении росы на внутренней поверхности электрода 3 капельки росы закорачивают межэлектродный промежуток между электродом 3 и концами штьфей 5, его сопротивление резко падает, ток в цепи реле возрастает, что вызывает срабатывание реле, выдающим сигнал Выпадение росы на обмотке.

Датчик прошел лабораторные испытания. Например, при температуре воздуха 30°С, давленхш 98 кПа и относительной влажности 30% роса выпадает при охлаждении датчика до 9 С. ВеВ 2

л

12Б

личина тока в цепн реле; состпнляет 8,4 мА, что достаточно для срабатывания реле.

Таким образом, предлагаемая конструкция проста, надежна в работе и не требует ревизии длительный период времени, что позволяет использовать ее в труднодоступных устройствах. Благодаря штыревой конструкции одного из электродов повышается чувствительность датчика и стойкость, к различным метающим факторам, в т.ч. - к загрязнению, что позволяет с большой точностью зафиксировать момент выпадения и-исчезновения росы.

А- А

2

п

и и и и

Фиг. 2

ДАТЧИК РОСЫ, содержащий включенные в измерительную цепь два плоскопараллельных электрода, о тличвющийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и быстродействия, на внутренней поверхности одного из электродов установлены электропроводящие штьфн, причем зазор между концами штырей и внутренней поверхностью второго электрода меньше средней высоты капелек росы. (Л с: 3 4j Фиг.1