Конденсационный гигрометр Советский патент 1992 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения влажности газов.

Известны гигрометры, в которых роса выделяется на охлаждаемом зеркальце. Однако такая конструкция несколько громоздка и не обладает достаточной чувствительностью.

Наиболее близким к изобретению является конденсационный гигрометр, содержащий датчик с охлаждаемой конденсационной поверхностью из оптически прозрачного материала, термопару, источник и приемник света, в котором конденсационная поверхность из оптически прозрачного материала выполнена шероховатой с величиной шероховатости 0,4-0,8 мкм. При выделении росы поверхность становится ровной и свет свободно проходит

через нее. Однако в реальных услсоиях изготовить пластинку с заданной шероховатостью довольно сложно.

Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение конструкции устройства.

Конденсационный гигрометр содержит корпус с патрубками ввода и вывода анализируемого газа, чувствительным элементом с охлаждаемой конденсационной поверхностью, источник света, фотоприемник, регистратор светового потока, измеритель температуры и холодильник, при этом корпус гигрометра разделен на две камеры перегородкой в виде плоского полированно о стекла, с одной стороны которого, являющейся конденсационной поверхностью расположена камера анализируемого газа а с другой - охлаждающая камера, причем

VJ XI

О 00

XI

фотоприемник установлен на плоском полированном стекле со стороны охлаждающей камеры, его фоточувствительный слой обращен к конденсационной поверхности и смещен относительно оси светового потока, а по оси светового потока, перпендикулярного перегородке, в охлаждающей камере установлена оптическая ловушка.

В конденсационном гигрометре корпус разделен на две камеры, поэтому анализируемый газ может поступать только с нижней стороны чувствительного элемента, а охлаждающий агент. - с. верхней. Чувствительный элемент выполнен из оптически прозрачного, полированного с обеих сторон материала (стекла); фотоприемник установлен непосредственно на стекле так, чтобы световой поток не попадал на него, а проходил в оптическую ловушку в то время, когда на конденсационной поверхности не выделяется роса. При выделении росы свет рассеивается, попадает на фотоприемник, и регистратор светового потока фиксирует увеличение фототока.

На чертеже представлена схема конденсационного гигрометра.

Гигрометр имеет корпус 1 с отверстиями для продувки исследуемого газа, чувствительный элемент 2, закрепленный в корпусе 1. холодильник 3. служащий для охлаждения чувствительного элемента, измеритель температуры 4, источник света 5, оптическую ловушку 6, предназначенную для исключения посторонних засветок, фотоприемник 7, смещенный относительно оси светового потока с целью исключения прямого попадания света на него при отсутствии росы, регистратор светового потока 8.

Устройство работает следующим образом. При отключенном холодильнике и без пропускания газа включают источник света 5 и фиксируют токи засветок. Этот ток очень незначителен, так как весь свет уничтожен

в ловушке 6, Затем включают холодильник 3, фиксируют температуру чувствительного элемента, при этом ток фотоэлемента не повышается, Подают влажный газ, на стекле

2 выпадает роса, происходит рассеяние света, и регистратор 8 фиксирует увеличение тока фотоприемника 7.

Изобретение позволяет повысить чувствительность анализа. Сопоставительные результаты измерения чувствительности к наличию паров воды прототипа и предлагаемого устройства приведены в таблице.

Изобретение повышает чувствительность и упрощает конструкцию гигрометра, который может быть использован для экспрессного определения влажности, что значительно сокращает время на анализ. Формула изобретений

Конденсационный гигрометр, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода анализируемого газа, чувствительным элементом с охлаждаемой конденсационной поверхностью, источник света, фотоприемник, регистратор светового потока, измеритель температуры и холодильник, отличающийся тем, что. с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, корпус гигрометра разделен на две камеры перегородкой в виде плоского полированного стекла, с одной стороны которого, являющейся конденсационной поверхностью, расположена камера анализируемого газа, а с другой - охлаждающая

камера, причем фотоприемник установлен на плоском полированном стекле со стороны охлаждающей камеры, его фоточувствительный слой обращен к конденсационной поверхности и смещен относительно оси

светового потока, а по оси светового потока, перпендикулярного перегородке, в охлаждающей камере установлена оптическая ловушка.

QHa/lt/Je/ ъал

0t/ffJi/3ts/ /f КАШ г. аз

Использование: измерение влажности газов. Сущность изобретения: корпус гигрометра разделен на две камеры конденсационной поверхностью в виде плоского полированного стекла. С одной стороны v 2 конденсационной поверхности проходит анализируемый газ, а с другой - охлаждающий агент. Фотоприемник установлен на плоском полированном стекле со стороны охлаждающего агента, его фоточувствительный слой обращен к конденсационной поверхности и смещен относительно светового потока. Над чувствительным элементом по центру светового потока дополнительно закреплена оптическая ловушка. Когда на конденсационной поверхности не выделяется роса, световой поток проходит в оптическую ловушку. При выделении росы свет рассеивается, попадает на фотоприемник, и регистратор светового потока фиксирует увеличение тока фотоприемника. 1 ил.. 1 табл.