Конденсационный гигрометр Советский патент 1978 года по МПК G01W1/11 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам, определяющим температуру точки росы, и может быть использовано для анализа влажности химически активных газовых сме сей с повышенным парциальным давлением водяного пара. Известны конденсационные гигрометры определяющие температуру охлаждаемого металлического зеркала в момент появления на его поверхности первых капель водяного пара или кристалликов льда, конденсирующегося из анализируемой газовой смеси (т.е. точки росы), по которой с по мощью таблиц находят парциальное давление водяного пара . Однако эти гигрометры рассчитаны на измерения температуры точки росы от весьма низких отрицательных температур до 20-30°С. Ближайшим техническим решением к изобретению является гигрометр, содержащий корпус, в котором размещен датчик в виде металл и чйско1Х зеркала, систему ох- лаждения зеркала и устройство для нагрева датчика, включающее спираль нихромового нагревателя 2 . Область измеряемых парциальных давлений водяного пара ограничена сверху величиной 1О-15 мм рт.ст., что соогвегствует температуре точки росы 15-2О Q т.е. комнатным температурам. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. Цель достигается тем, что внутри корпуса расположена камера-анализатор, в которой вмонтированы трубки для ввода и вывода анализируемой газовой смеси. Сверку камера ограничена двумя кварцевыми стеклами наблюдательного окна, а снизу - поверхностью датчика, при этом нихромовая спираль намотана на металлический корпус трубки я проложена между стеклами. Это дает возможность исключить конденсацию пара на всей внутренней поверхности камеры - анализатора, кроме охлаждаемого зеркала, даже при повышении парциального давления водяного пара вплоть до 760 мм рг.сг,, или до температуры гонки росы +100 С, и предотвратить коррозию зеркальнрй поверхности металлического датчика при анализе влажности агрессивных газов. Для того, чтобы анализировать агрессивные газовые смеск к поверхности датчика прикреплена полированная платиновая фольга, Чтобы процесс отдачи тепла боковой металлической поверхностью камеры при охлаждении датчика был более инерционным, между основанием цилиндрической камеры и платиновой фольгой расположена теплоизоляционная прокладка. На чертеже изображен в разрезе предлагаемый конденсационный гигрометр, В эбонитовом корпусе 1 расположена выполненная из меди камера-анализатор цилиндрической формы, сквозь боковую поверхность 2 которой проходят обогрева- емые медные трубки для ввода и вывода анализируемого газа. Сверху камера им&ег смотровое окно, закрытое двумя кварцевыми стеклами 3, между которыми проложена спираль нихромового нагревателя 4, питающегося от лабораторного трансфо магс а-типа ЛАТР-1М напряжением 2ОВ Снизу камера-анализатор герметизирована металлическим датчиком, зеркалом которо го служит платиновая фольга 5, напаянная на медную, пробку 6, Непосредственно к фольге припаивается и королек хро- мель-копелевой термопары 7, необходимой для определения температуры зеркала. Сво бодные концы термопары подсоединяются к вторичному прибору, шкала которого гра дуируется в 1-радусах Цельсия. Между основанием цилиндрической камеры и платиновой фольгой помещается теплоизолирующая прокладка 8, например кольцо из асботкани. Гигрометр работает следующим образом Боковая поверхность камеры-анализато . ра, стекла, трубки и металлический датчик нагреваются теплом, выделяемым спиралью нихромового нагревателя, до 12О-13О С, Затем нагрев отключают, и, одновременно с подачей в камеру анализируемого газа, в пространство, находящееся позади зерка ла, подается углекислый газ для его охлаждения. Скорость полачи, следовательно, и скорость охлаждения зеркала регулируются с помощью дросселирующего вентиля. После достижения поверхностью платиновой фольги температуры точки росы на ней конденсируются первые капли влаги, что хорошо заметно через обогреваемые 63 4 кварцевые стекла. В этот же момент по., шкале вторичного прибора фиксируется аквчение температуры точки росы, поело чвгх) подача углекислого газа првкраи:аегся и снова включается нагрев спиралей для удаления капель влаги, сконденсировавшихся на зеркале. Предлагаемый конденсационный гигрометр по сравнению с известными измеряет парциальные давления водяного пара в анализируемых газовых смесях в значительно более широком диапазоне (0,176О мм рт.ст), что соответствует диапаэону температур точки росы от -45 до +1ОО°С. Использование в качестве зеркала полированной платиновой фольги позволило неограниченно долго анализировать влажность агрессивных газовых смесей. Предлагаемый гигрометр может быть применен в области черной и специальной электрометаллургии, а также металлообрабатывающей промышленности апя анализа влажности атмосферы, на1ревательных печей для термической обработки, плавильного пространства металлургических агрегатов, дутья доменных печей и кислородных конвертеров и т.д. Формула изобретения 1.Конденсационный гигрометр, содержащий корпус, в котором размещен датчик в виде металлического зеркала, систему охлаждения зеркала и устройство для нагрева датчика, включающее спираль нихромового нагревателя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, внутри корпуса расположена Камера-анализатор цилиндрической формы, в которой вмонтированы трубки для ввода и вывопа анализируемой газовой смеси, сверху камера ограничена двумя кварцевыми стеклами наблюдатель ного окна, а снизу - поверхностью датчика, при этом нихромовая спираль намотана на металлический корпус трубки и проложена между стеклами. 2.Гигрометр по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем,, что к поверхности датчика прикреплена полированная платиновая фольга. 3.Гигрометр по пп. 1и 2, отличающийся тем, что межау осшии нием иилинщ.ической камеры и платиновой фольгой расположена теплоизоляционная п{1оклапка.

Источники информации, принятые во внимание прк экспертизе;

1.Авторское свидетельство NO 1О413О кл. G 01W 1/11, 1966.

2.Иовохацкий И. А. Газы в окисных расплавах. Металлургия, М., 1975,

с. 55.

3/