Способ определения влажности газов Советский патент 1990 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к гигро- метрии и может быть использовано при измерениях микроконцентраций влаги в газах.

Цель изобретения - повышение точности измерений влажности газов.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Способ определения влажности газов заключается в пропускании анализируемого газа через капиллярно- пористое тело, расположенное в измерительной камере и охлажденное до постоянной температуры ниже точки

росы газа.Измерительную камеру герметизируют в момент изменения расхода анализируемого газа на выходе из измерительной камеры до заданной величины. Затем капиллярно-пористое тело нагревают до полного испарения сконденсированной в нем влаги. Измеряют влажность полученной в измерительной камере парогазовой смеси, по которой судят о влажности анализируемого газа с учетом объемов измерительной камеры и пропущенного через нее анализируемого газа.

Кроме того, при определении влажности газов перед нагреванием капилО

а с о «

с

лярно-пористого тела измерительную камеру вакуумируют, а прсле нагревания измеряют давление водяных паров.

Сущность способа состоит в том, что измерительную камеру герметизируют после того, как в капиллярно- пористом теле будет сконденсировано определенное, заранее установленное количество влаги, независимо от влажности анализируемого газа. Причем iмомент герметизации определяют по изменению расхода потока газа на выходе из измерительной камеры до заданной величины. В этом случае влажность парогазовой смеси, получаемой в измерительной камере после испарения сконденсированной влаги, наприме точка росы, всегда приближенно соответствует одному и тому же значению. Это значение точки росы, зависящее ,от количества влаги, сконденсированной в капиллярно-пористом теле, может быть расчитано и выбрано достато но высоким по величине, что необхо- димо для проведения измерений с высокой степенью точности.

Устройство включает вентиль , копус 2, заполненный капиллярно-пористым телом 3, например спрессованными опилками из нержавеющей стали, и снабженный датчиком 4 температуры, измерительную камеру 5 с линзой 6, вакуумный насос 7, устройство 8 для охлаждения и нагрева, вентиль 9 расходомер 10 и блок 11 автоматики, с помощью которого производятся от.- крытие и закрытие вентилей 1 и 9, а также охлаждение и нагрев корпуса 2 с капиллярно-пористым телом 3 с помощью устройства 8 для охлаждения и нагрева. Поверхность корпуса 2 выполнена полированной.

Предварительно корпус 2 с капиллярно-пористым телом 3 охлаждают до температуры, при которой практически вся влага, содержащаяся в анализируемом газе, конденсируется, например, до температуры кипения жидкого азота а измерительную камеру 5 вакуумируют Контроль температур осуществляют по датчику 4 температуры.

Анализируемый газ постоянного давления с температурой окружающей среды через вентиль 1 подают в корпус 2 с капиллярно-пористым телом 3, в котором происходит конденсация влаги, и его живое сечение уменьшается. Газ, наполнив измерительную

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

камеру 5, через вентиль 9 поступает в расходомер 10. При изменении расхода газа до установленного значения из расходомера 10 выдается сигнал в блок 11 автоматики для герметизации измерительной камеры 5 и нагрева корпуса 2 с капиллярно-пористым телом 3 до полного испарения сконденсиро-л ванной влаги, например, до +150°С в течение 15 мин. Затем корпус 2 вновь охлаждают и измеряют точку росы полученной парогазовой смеси по температуре начала конденсации влаги на его полированной поверхности, по которой судят о влажности анализируемого газа с учетом объемов измерительной камеры и пропущенного через нее анализируемого газа.

Для измерения влажности газов с использованием вакуумирования измерительной камеры перед нагреванием и измерения давления водяных паров к камере 5 дополнительно подсоединяют мановакуумметр чля измерения давления водяных паров и через клапан - вакуумную емкость для быстрого вакуумирования камеры 5 (не показаны). i

Пример 1. Исходные данные: объем измерительной к амеры равен 0,0005 мэ (500 см3), а расходомер выдает сигнал в блок управления при конденсации влаги в количестве 0,5+ +0,1 мг. В этом случае диапазон абсолютной влажности парогазовой смеси, получаемой в измерительной камере, составляет 0,8-1,2 г/м, что соответствует диапазону точек росы от -21,5 до -16,5 С. Допустим, что измеренная точка росы парогазовой смеси равна -20 С, а количество пропущенного анагшэируемого газа - 10м. Используя табличные данные определяют, что точка росы анализируемого газа равна -93°С.

П р и м е р 2. Определение влаж- ности по давлению водяных паров со следующими исходными данными: объем измерительной камеры равен 0,0005м3 (500 см),а расходомер выдает сигнапв блок управленияпри конденсации влаги в количестве 0,5+0,1 мг. В этом случае давление водяных паров в измерительной камере составляет 0,64- 1,1 мм рт.ст., что соответствует диапазону точек росы от -21,5 до -16,5 С, В конкретном случае измеренное давление водяных паров равно 0,8 мм рт.ст.,

5I

а количество пропущенного анализируе мого газа 10 м . Используя данные, определяют, что давление насыщенных паров воды в анализируемом газе-равно рт.ст., что соответствует точке росы -93 С.

Формула изобретения

1.Способ определения влажности газов, заключающийся в пропускании анализируемого газа через капиллярно-пористое тело, расположенное в измерительной камере и охлажденное до постоянной температуры ниже точки росы газа, отличающий с я тем, что, с целью повышения точ ности измерений, измерительную камеру герметизируют в момент изменения

503966

расхода анализируемого газа на выходе из измерительной камеры до за- . данной величины, затем капиллярно- пористое тело нагревают до полного испарения сконденсированной в нем влаги и измеряют влажность полученной в измерительной камере парогазовой смеси, по которой судят о влажности анализируемого газа с учетом объемов измерительной камеры и пропущенного через нее анализируемого газа.

15 2,Способ по п. i,o -сличающий с я тем, что перед нагреванием капиллярно-пористого тела измерительную камеру вакуумируют, а после нагревания измеряют давление водяных

20 паров.

-5

10

Изобретение относится к гигрометрии и может быть использовано для измерения микроконцентраций влаги в газах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Анализируемый газ постоянного давления пропускают через капиллярно-пористое тело, расположенное в предварительно отвакуумированной измерительной камере и охлажденное до постоянной температуры ниже точки росы газа. В момент изменения параметров анализируемого газа на выходе, например расхода, до заданной величины измерительную камеру герметизируют, а капиллярно-пористое тело нагревают до полного испарения сконденсированной в нем влаги. Затем измеряют влажность полученной в измерительной камере парогазовой смеси, по которой судят о влажности анализируемого газа с учетом объемов измерительной камеры и пропущенного через нее анализируемого газа. Кроме того, при определении влажности газов перед нагреванием капиллярно-пористого тела измерительную камеру вакуумируют, а после нагревания измеряют давление водяных паров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.