Конденсационный гигрометр Советский патент 1978 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к влагометрии и может быть использовано для Измерения влажности газов методом точки росы . Известны конденсационные гигрометры, содержащие чувствительный элемент с датчиком температуры, охладитель и регистрирующее устройство ij. Сложность конструкции этих пирометров вызвана необходимостью в охлаждающем устройстве. ; в качестве охладителя используются твердая углекислота, сжиженные газы или эффект дросселирования газов высокого давления, снижаюйше- эксплуатационные возможности кондёисационных гигрометров иди, в отдельных случаях исключающих их применение. Термоэлектрические полупроводниковые охладители не позволяют достигнуть больших перепадов температур. Кроме: того, известные гигрометры требуют дополнительного устройства для прокачки исследуемого газа через чувствительный элемент. Известен конденсационный гигрс)мет содержащий кондуктбметрический вительный элемент с термопарой, регистрирующее устройство и охладитель в виде вихревой трубы, на одном конце которой, в диафрагме, за1среш1ен медный стержень, наружный торец которого, являющийся чувствительным элементом, расположен на внешней стороне диафрагмы 2 . Расположение чувствительного элемента на внешней стороне диафрагмы приводит к значительным потерям температурного перепада на чувствительном элементе за счет тепловых потокой к стержню через тело диафрагмы и не позволяет полностью использовать возможности вихревой трубы, что снижает экономичность гигрометра и сужает диапазон .измерения влажности. Так, разработанный на основе авт.св. № 155638 гигрометр ВГ-3 обеспечивает получение температуры на зеркальце до - , в то время как на оси вихревой трубы температурадостигает и ниже. Целью изобретения является повышение экономичности гигрометров и расширение диапазона измерения влажности газов. Достигается это тем, что чувствительный элемент гигрометра помещен в осевую зону вихревой трубы; трубка чувствительного элемента выполнена сквозной для подачи исследуемого газа, торец трубки чувствительного

элемента/ расположенный за электродами по ходу газа, снабжен заглушкой, в которой выполнено регулируемое отверстие, сообщающее полость трубки :с вакуумированной зоной вихревой трубы.

На Фиг.1 изобрсшсена принципиальная схема предлагаемого гигрометра; на фиг.2 - то же, разрез на фиг.1.

Чувствительный элемент 1 укреплен внутри вихревой трубы 2 на ее оси. В центре трубы расположен тангенциалный сопловой вход 3 для подвода сжатого газа. На концах трубы установлены раскруточные выходные устройства в °виде щелевых диффузоров 4 и 5. В центре чувствительного элемента с малым зазором вмонтированы для электрода (медные кольца) б с выводными контактами 7 и термопарой или термометром сопротивления 8. Торец трубки, расположенный за электродами по ходу газа, снабжен заглушкой 9, в которой выполнено отверстие, регулируемое дросселем 10,

гигрометр работает следующим образом. Сжатый газ вводится в вихревую трубу через штуцер 11 и создает на оси трубы зону низкой температуры, в которой находятся электроды. Испытуемая парогазовая среда вводится внутрь чувствительного-элемента, где омывает внутренние поверхности электродов, охлаждаемых вихрем. Затем через отверстие в заглушке 9, она отсасывается в осевую зону вихревой трубы. Расход исследуемого газа может регулироваться положением дрос селя 10. При выпадении конденсата на поверхности электродов через зазор появляется утечка тока или изменяется емкость системы, что фиксируется регистрирующим устройством.

Расположение чувствительного элемента в осевой зоне вихревой трубы практически устраняет тепловые потоки, значительно снижает температуру чувствительного элемента и расширяет диапазон измерения влажности до-1.00 С

Применение отверстия в торце труб|ки чувствительного элемента позволяет прокачивать исследуемый газ без приме|нения дополнительного побудителя расхода, что повышает экономичность работы гигрометра.

Испытания показали надежность работы гигрометра в более широком диапазоне по сравнению с известным гигрометром.

Формула изобретения

1. Конденсационный гигрометр, содержащий кондуктометрический чувствительный элемент, выполненный в виде трубки с двумя кольцевыми электродами и датчиком температуры, вихревую трубу-охладитель и схему измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и расширения диапазона измерения влажности, чувствительный элемент гигрометра помещен в осевую зону вихревой трубы.

2.Гигрометр ПОП.1, отличающийся тем, что трубка чувствительного эледлента выполнена сквозной для подачи исследуемого газа .

3. Гигрометр по п,1,о т л и чающийся тем, что торец трубки чувствительного элемента, расг положенный за электродами п6 ходу газа, снабжен заглушкой, в которой выполнено регулируемое отверстие, сообщающее полость трубки с вакуумированной зоной вихревой трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Самолетный конденсационный гигрометр. Известия АН СССР. сер. Геофизика, № 4, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 155638, М. Кл. Q01 N 21/50,196li.

Л-А