375610

О П И С А Н И Е 3756 ОИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республиквисимое от авт, свидетельстваявлено 14,Ч 1,1971 ( 1679397/18-10)присоединением заявкириоритетпубликовано 23 Л 11.1973. Бюллетеньата опубликования описания 28 Ч.1973 тч 1/18 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Гершкови явител СТРОЙСТВО ВЕР Изобретение относится к области измерительной техники.Известные устройства аналогичного назначения, содержащие осушитель и смеситель, не обеспечивают достаточной точности, а диапазон значений влажности ограничен.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона в область микроконцентрации влаги.Это достигается тем, что устройство снабжено холодильной камерой, в которой размещен смеситель, а также блок предварительного охлаждения и включенный на вход смесителя тепло-массообменник с развитой поверхностью, разделенный на два отсека, один из которых соединен с осушителем, а другой - с блоком предварительного охлаждения.На чертеже показана схема описываемого устройства.Устройство содержит источник 1 сжатого газа, связанный через фильтр 2 и расходомер 8 с предварительным осушителем 4 и предварительным охладителем б, каждый из которых параллельно связан с тепло-массообменником б и смесителем 7, расположенными в холодильной камере 8.Предварительный охладитель б представляет собой трубку, снабженную локальными нагревателями 1 не показаны), мощность которых регулируется индивидуально, Снаружи трубка РАДУИРОВКИ ГИГРОМЕТРОВ окружена кожухом, в который подаются парыжидкого азота из сосуда 9. Для контролятемпературного перепада между потоком газа вовнутренней трубке и ее поверхностью используют термопары, расположенные по длинетракта в стенке трубы и в потоке газа.Тепло-массообменник б представляет собойдва герметичных отсека, имеющих общую развитую поверхность, снабженную турбулизатоО рами потока. Развитая поверхность достигается благодаря металлическим проволокамс большим коэффициентом теплопроволности,пронизывающим оба отсека и выходящимиконцами в полость холодильной камеры 8.5 Так как тепло-массообменник б в процессе работы помещается в среду паров жидкого азота с постоянной температурой, то выходящиенаружу концы проволок за счет высокого коэффициента теплопроводности обеспечиваютО интенсивный теплоотвод от наружной поверхности концов проволок, находящихся внутриотсеков. Это позволяет получить достаточнооднородное температурное поле на всей поверхности тепло-массообменника б. Контроль5 температуры по всему тракту осуществляетсятермопарами,Холодильная камера 8 представляет собой,например, азотно-холодильную камеру, действие которой основано на принципе поглощенияО тепла жидким азотом, испаряющимся в рабочий объем. Температура в рабочем объеме регулируется командным терморегулятором (не показан), воздействующим на дозирующий вентиль с электроприводом.Предлагаемое устройство основано на смешении двух потоков, получаемых вымораживанием влаги в одном потоке и насыщением влагой другого потока до определенной,вперед заданной температуры точки росы, путем пропускания потоков над одной и той же развитой поверхностью, имеющей строго зафиксированную температуру.Устройство работает следующим образом.Воздух, забираемый из атмосферы (или любой газ) с температурой точками росы, заведомо более высокой, чем заданная, сжимается воздушным компрессором до небольшого избыточного давления, величина которого зависит от характеристики поверяемого прибора, и подается через фильтр 2 и расходомер 3 в предварительный охладитель 5, в котором происходит постепенное снижение температуры газа по длине тракта. Это обеспечивает величину температурного напора между протекающим газом и контактирующей с ним поверхностью не более 7 - 10 С за счет охлаждения трубки парами жидкого азота из сосуда 9 с одновременным регулированием мощности нагревателя.После предварительного охладителя 5 газ поступает в верхнюю часть первого отсека тепло-массообменника б, температура Т поверхности которого поддерживается с необходимой точностью с помощью холодильной камеры 8. Здесь происходит окончательное вымораживание влаги, температура газа становится равной Т, соответственно температуре точки росы газа 1 приближается к Т, но всегда сохраняется условиемр - Т.Направление газа сверху вниз в отсеке выбрано с учетом возможного градиента температур по высоте. При любой величине этого градиента более низкую температуру имеет нижняя зона тепло-массообменника б и ее температура является определяющей для точки росы выходящего газа. Выходящий из первого отсека газ поступает в смеситсль 7.Одновременно газ от компрессора через фильтр 2 и расходомер 3 поступает в предварительный осушитель 4 с сухим поглотителем (целиот, алюмогель), в котором происходит его осушка до температуры заведомо 3756104ниже, чем заданная температура Т, Контрольосуществляется вспомогательным гигрометром.Осушенный газ поступает в нижнюю частьвторого отсека тепло-массообменника б, по 5 верхность которого предварительно насыщенавлагой (покрыта слоем льда и инея) и поддерживается при заданной температуре Т. Проходя через отсек и контактируя с его поверхностью, газ приобретает температуру точки10 росы 1 р, достаточно близкую к заданной температуре Т, но при этом сохраняется условие1 (Т,Далее газ поступает в смеситель 7, гдепроисходит его смешение с первым потоком15 с вымороженной влагой. Полученный газ сзаданной температурой точки росы направляетсяк поверяемому прибору (не показан), показания которого сравниваются с температурой Т,таким образом, определяется погрешность из 20 мерения прибора.Достаточная полнота процесса вымораживания влаги из газа и насыщения его обеспечиваются значительной развитой поверхностьютепло-массообменника б, что создает очень25 малую скорость обтекания ее газом, при которой процессы тепло-массообменника протекают практически только в зоне турбулентногопограничного слоя. Полнота вымораживания,кроме того, обеспечивается поддержанием разЗО ности температур между газом и контактирующей с ним поверхностью в пределах 7 -10 С, что исключает возможность образованиятумана (дисперсной среды, состоящей из капель жидкости, взвешенных в газе) и гаран 35 тирует получение высокой степени очисткигаза от влаги.Предмет изобретения40Устройство для поверки и градуировки гигрометров, содержащее осушитель и смеситель,отличающееся тем, что, с целью повышенияточности и расширения диапазона в область45 микроконцентрации влаги, оно снабжено холодильной камерой, в которой размещен смеситель, а также блок предварительного охлаждения и включенный на вход смесителя тепломассообменник с развитой поверхностью, раз 50 деленный на два отсека, один из которых соединен с осушителем, а другой - с блокомпредварительного охлаждения, 375610Составитель Е. БлохинаРедактор Т, Рыбалова Техред Т. КурилкоКорректор О. ТюринаЗаказ 1508/13 Изд.1345 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2