Преобразователь влажности газа Советский патент 1978 года по МПК G01N25/62 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТБ.ПЬ ВЛАЖНОСТИ ГАЗА

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для непрерывного измерения влажности парогазовых смесей с температурой до в промьшленных установках, камерах сушки и т.д.,

Известны преобразователи влажности, принцип действия которых основан на измерении психрометрической разности темпаратур сухого и мокрого термометров Однако в известных преобразователях погрешность измерения в сильной степени зависит от загрязнения фитиля, питающего мокрый термометр пылью, твердыми яастицами и водорастворимыми солями| l3 .

Наиболее близким к изобретению техническим решением является преобразователь влажности газа/ содержащи цилиндрический корпус с распылительной камерой, теплообменник, сухой и мокрый чувствительные элементы 2. В этом преобразователе распыление воды осуществляется пробой измеряемой среды, проходящей через преобразователь . Мокрый термометр сопротивления расположен в непосредственной блзости от распылительной камеры, вследствие чего, до мере прохождения

распыленной воды вдоль термометра сО противления ее температура будет понижаться до некоторого значения, пропорционального влажности измеряемой . среды. Таким образом, по длине мокрого термометра сопротивления имеет место градиент температуры. В результате этого измеренное значение температуры будет выше истинного, что вносит большую погрешность в измерение влажности.

ЦелдзЮ изобретения является повышение точности измерения и улучшение динамических характеристик путем измерения температуры в зоне динакшческого равновесия.

Для этого мокрый чувствительный элемент расположен на расстоянии, равном 2,5-3 внутренним диаметрам корпуса от распылительной камеры, вход которой подсоединен к выходу теплообменника.

В процессе распыления смачивающей воды измеряемой средой по мере движе ния ее мельчайших капель с их поверхности происходит испарение и, следовательно, понижение температуры, так как давление паров насыщения на по- , .верхности капли больше, чем давление в измеряемой среде. При наступлении равновесия между указанными давлениями температура капли перестает изменяться. Данная температура пропорциональна измеряемой влажности В этот момент капли будут находиться на некотором расстоянии от распылительной камеры в зоне динамического равновесия. Размещенный в этой зоне термометр измеряет температуру мокрого термометра. С его поверхности не будет происходить испарение воды, так как ее давление находиЛя в равновесии с давлением паров измеряемой среды. Зона имеет некоторую протяженность вдоль движения капель, вследствие чего не создается градиента температуры на термометре и обеспечивается повышение точности измерений. Положение зоны динамического равновесия не зависит от изменения влажности измеряемой среды и, вследствие этого не отражается на точности изме рения. Для стабилизации положения зо нй достаточно поддерживать температу ру распыляемой воды, равной температуре измеряемой среды, которая также не зависит от влажности измеряемой среды и не влияет на динамические характеристики преобразователя. Благодаря незначительной массе капелек воды и их хорошему перемешиванию с измеряемой средой скорость изменения температуры аэрозольной смеси при изменении влажности, будет большой, а это приводит к улучшению . динамических характеристик гигрометра На чергеже изображен общий вид предлагаемого преобразователя влажно ти газа. t Он состоит иэ чувствительного элемента 1 сухого термометра корпуса 2,распылительной камеры 3, тепло обменника 4, который выполнен в виде змеевика из материала с большой теплопроводностью, чувствительного элемента мокрого термометра 5, штуцера 6 для подвода смачивакицей воды и во здушного эжектора 7. Преобразователь работает следующим образом. .Измеряемая среда с помощью воздушного эжектора 7 просасывается через корпус 2 преобразователя и, омывая сухой чувствительный элемент 1, поступает через дроссельное отверстие в распьшительную камеру 3. Из-за большой скорости потока измеряемой среды создается пульверизирующий эффект, благодаря чему подведенная к штуцеру 6 смачивающая вода засасывается через теплообменник 4, нагревается до температуры измеряемой средйл и распыляется. Распыленная смесь, пройдя расстояние ,, омывает чув ствительный элемент мокрого термометра и выбрасывается через эжектор 7 наружу. Расстояние Р соответствует 2,5-3 внутренним диаметрам корпуса при скорости прохождения измеряемой среды через него, равной 3,5 м/сек. Формула изобретения Преобразователь влс1жности газа, содержащий цилиндрический корпус с распылительной камерой, теплообменйик, сухой и мокрый чyвcтвитeльньte элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и улучшения динамических характеристик путем измерения температуры в зоне динамического равновесия, мокрый чувствительный элемент расположен на расстоянии, равном 2,5-3 внутренним диаметрам. корпуса от распылительной камеры, вход которой подсоединен к выходу теплообменника. . Источники информации, приняты во внимание при экспертизе: 1.Берлинер М.Аг Измерение влё1Жности. М., Энергия, 1973,стр.223 2.Топерверх Н.И., Шерман М.Я. Теплотехнические измерительные и регу ,лирующие приборы. М., Металлургия, 1566, стр. 169.