Гигрометр точки росы Советский патент 1986 года по МПК G01N25/68 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам для определения относительной влажности газов, в частности воздуха, может найти применение для автоматического контроля и поддержания необходимой влажности газов, транспортируемых по трубопроводам, в технологических аппаратах химического, нефтеперерабатывающего и других производствах.

Цель изобретения - уменьшение инерционности гигрометра при сохранении высокой точности и чувствительности.

На чертеже представлена конструк- ция гигрометра точки росы.

На стеклянной подложке 1 нанесена полупроводниковая прозрачная для оп- тического излучения пленка 2 двуоки - си олова, размещенная в области иони зации. По периметру подложки 1 расположен охладитель 3, находящийся в тепловом контакте с пленкой. Источни 4 ионизирующего излучения выполненный в виде металлического диска, на поверхность которого нанесен слой радиоактивного материала, например соли нитрата уранила - И02(Н02) , являющейся источником об-частиц, расположен параллельно пленке 2 на расстоянии длины свободного пробега частиц, испускаемых источником, в данном случае oi -частиц, причем ра- диоактивньм слой расположен со стороны, обращенной к пленке. Составные: части оптического детектора росы - фотоприемник 5 и источник 6 света размещены по разные стороны пленки 2, причем в центре источника 4 размещен фотоприемник 5 и соосно с ним с про- тивоположной стороны пленки 2 размещен источник 6 света. Первый термочувствительный злемент 7 размещен в непосредственной близости к пленке 2 второй термочувствительньй элемент 8 расположен вне области действия охладителя 3. Фотоприемник 5 и термоч ув- ствительные элементы 7 и 8 включены в.мостовые измерительные схемы - фотомост 9 и термомост 10. Измеритель- ная схема содержит также коммутатор 11 и источник 12 тока, к которому подКоТючены охладитель и пленка.

Устройство работает следующим образом.

Цикл измерения начинается с включения охладителя 3. Слой воздуха у поверхности пленки ионизирован, так

132

как источник ионизирующего излучения расположен на этой поверхности на расстоянии длины свободного пробега об-частиц. С включением охладителя 3 температура слоя ионизованного воздуха достигает температуры точки росы, и на ионах образуется конденсат, который вызьюает уменьшение величины светового потока, поступающего в фотоприемник 5 с источника 6 света. Это приводит к уменьшению фототока в фотомосте 9 и к его разбалансу - в . измерительной диагонале фотомоста 9 появляется ток. С понижением температуры возникает разность температур термочувствительных элементов 7 и 8, первьй из которых отмечает температуру охлаждаемого слоя воздуха, а второй - температуру окружающей среды, ив диагонале термостата 10 также появляется ток, пропорциональный разности температур термочувствительньпс элементов 7 и 8.

При появлении тока в измерительной диагонали фотомоста 9 сигнал с него поступает на коммутатор 11, который отключает источник 12 тока от охладителя 3 и подключает к пленке 2, по которой начинает протекать ток и выделяется тепло. При подогреве пленки 2 происходит.быстрое испарение капель конденсата или кристалликов льда. С исчезновением конденсата с поверхности пленки 2 Восстанавливается первоначальная интенсивность светового потока и исчезает ток в измерительной диагонали фотомоста 9. По . сигналу последнего коммутатор 11 отключает источник 12 тока от пленки 2 и подключает его к охладителю 3.

Длительность цикла работы складывается, в основном, из двух составляющих: из времени, необходимого для достижения точки росы, и времени на испарение конденсата. Весь слой ионизованного воздуха быстро охлаждается за счет интенсивного охлаждения пленки 2, так как он находится с ней в непосредственном контакте, а температуропроводность пленки 2 более, чем на два порядка превьшает температуропроводность воздуха. Благодаря наличию пленки 2 отсутствует также конвекция воздуха и охлаждение происходит фактически только прилежащего к пленке 2 ионизованного слоя.

При нагревании происходит обратный процесс и приповерхностный слой кон312

денсата быстро прогревается за счет прогрева пленки 2 электрическим током.

Формула изобретения

1. Гигрометр точки росы, содержащий источник ионизирующего излучения, оптический детектор росы, охладитель, подключенный к источнику тока, и тер- мочувствительньй элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности гигрометра, в области ионизации размещена полупроводниковая прозрачная для опти- ческого излучения пЛенка, причем

Составитель.В. Екаев Редактор Н. Бобкова Техред-В.Кадар Корректор М. Самборская

Тираж 778

Подписное

1705/46

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

134.

пленка смонтирована в тепловом контакте с охладителем и электрически подключена к источнику тока.

2.Гигрометр по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что источник ионизирующего излучения выполнен в виде диска, в центре которого расположен фотопрйемник оптического детектора,

а полупроводниковая пленка удалена от диска на расстояние длины свободного пробега частиц, испускаемых источником.

3.Гигрометр по пп. 1 и 2,. о т- л.ич ающийся тем, что полупроводниковая пленка выполнена из двокиси олова.

Подписное

Изобретение относится к измерителям влажности воздуха по точке рреы. Уменьшение инерционности гигрометра, содержащего источник ионизирующего излучения, охладитель и термочувствительный элемент, достигается за счет размещения в области ионизации полупроводниковой прозрачной для оптического излучения пленки, находящейся в тепловом контакте с охладителем. Источник ионизирующего излучения может быть выполнен в виде диска с фотоприемником в его центре, а пленка удалена от диска на длину свободного пробега частиц, испускаемых источником ионизирующего излучения . 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С СА)