Конденсационный гигрометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 661485 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -1) М. Кл. б 0 Государственный комет СССР оо делам изобретений и открытий(54) КОНДЕНСАЦИОННЫЛ ГИГРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к приборам для контроля и регулирования влажности газов, предпочтительно в нагревательных агрегатах химикотермической обработки, но может быть использовано в метеорологических целях,Известны конденсационные гигрометры, основанные на применении охлаждаемого зеркала, помещенного в измерительную камеру, в которую подается анализируемый газ. Зеркало охлаждается с помощью холодильника (термогенератора, вихревого холодильника, термоэлемента), причем охлаждение ведется до тех пор, пока на охлаждаемом зеркале не конденсируется влагаа поскольку конденсация влаги в зависимости от ее содержания в газе определяется температурой, то замер последней производится измерением температуры зеркала 1.Наиболее близким техническим решением является конденсационный гигрометр, который содержит помещенный в измеритель ную камеру источник света с конденсирующей поверхностью, систему многократного отражения луча света с конденсирующей поверхностью, лучеприемник, а также выполненныи в виде термоэлемента охлади- тель и систему управления 2.К существенным недостаткам описываемого гигрометра относятся инерционность системы отражения светового потока, целиком подвергаемой охлаждению, что отрицательно сказывается на быстродействии прибора, а также применение обычной системы измерения температуры конденсационной поверхности посредством термопары, которая все же не обеспечивает необходимой точности, но требует достаточно сложной и громоздкой системы управления.Целью предлагаемого изобретения является снижение инерционности, повышения быстродействия прибора и точности измерений в начальный период конденсаций совмещением термоэлементом функций охладителя и измерителя температуры.Поставленная цель достигается тем, что система многократного отражения луча света выполнена из двух раздельных охлаждаемой и неохлаждаемой зеркальных поверхностей, установленных в измерительной камере параллельно напротив друг друга, одно из которых выполнено непосредственнона охлаждающих спаях термоэлемента, контакты которого. для совмещения им функцийохладителя и измерения температуры, подключены к коммутатору системы управления,На фиг. 1 - конденсационный гигрометр, 5предпочтительно для термообрабатывающих печей, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, разрез А - А; на фиг. 3 - блок-схема управления гигрометром.Конденсационный гигрометр, предпочтительно для термообрабатывающих печей, состоит из корпуса 1, в котором для подвода исследуемых газов установлен штуцер 2, а для вывода газов в дренажную трубу - штуцер 3. В стенке корцуса 1 укреплен термоэлемент 4, на охлаждающих спаях которого, 15 выведенных в измерительную камеру, образована зеркальная поверхность конденсации 5. Зеркальная неохлаждаемая пластина 6 установлена отражающей плоскостью параллельно и напротив зеркальной поверхности конденсации 5, 20Термоэлемент 4 от корпуса 1 отделен теплоэлектроизолирующей прокладкой 7. На корпусе 1 укреплен тубус 8 источника света, создающего пучок света и направляющего его под углом к зеркальной поверхности конденсации 5. Отраженный луч от поверхности 5 попадает на неохлаждаемую зеркальную поверхность 6, от нее вновь на поверхность конденсации 5. После многократ ных отражений луч попадает в лучеприемник 9 (фотоприемник, фиг. 1 и 2), Лучепри емник 9 (фиг. 3) соединен с регистратором конденсации (регистратором точки росы) 10, выход которого соединен с коммутатором 11.Коммутатор 11 одними контактами соединяет измерительную цепь с контактами термоэлемента 4, а другими контактами соединяет термоэлемент 4 с регистратором тем-пературы 12.Принцип действия гигрометра следующий, Контролируемый газ поступает по штуцеру 2 в измерительную камеру внутри кор О пуса 1. На термоэлемент 4 подается постоянный ток направлением, вызывающим охлаждение спая с зеркальной поверхностью конденсации 5. Проконтролированный газ отводится из камеры через штуцер 3, При сухом газе охлаждаемая поверхность кон денсации 5 не запотевает и луч, многократно отразившись от зеркальных поверхностей 5 и 6, попадает в фотоприемник 9 почти без потерь, При наличии паров воды последние конденсируются на зеркальной поверхности 5 при температурах, зависимых от их концентрации в технологической атмосфере печи, Наличие конденсата на поверхности 5 вызывает рассеивание луча после отражения от зеркальной поверхности 6, многократное отражение вызывает более интенсивное рас сеивание, что позволяет уловить начальный момент процесса конденсации. Отсутствие массивных тел между конденсирующей поверхностью 5 и охладителем 4 уменьшает постоянную времени прибора и позволяет измерять температуру на конденсирующей поверхности с помощью того же термоэлемента. Регистратор конденсации 10 (фиг. 3) при появлении конденсата дает команду коммутатору 11 на переключение термоэлемента 4 с цепи питания на измерительную цепь с регистратором температуры 12. Так как регистрация выпадания конденсата происходит в начальный момент конденсации, то испарение его может производиться без реверсирования питания термоэлемента 4. При восстановлении прежней освещенности лучеприемника (фотоэлемента) 9 регистратор конденсации 10 дает вновь команду коммутатору 11 на включение питания термоэлемента. Далее процесе повторяется.Преимуществом конденсационного гигрометра, предпочтительно для термообрабатывающих печей, является то, что между охладителем и конденсирующей поверхнос-ью, а также в системе многократного преломления и отражения луча света между охлаждаемой и неохлаждаемой поверхнос-. тями отсутствуют промежуточные массивные элементы, что значительно снижает инерционность прибора и повышает его быстродействие, Система многократного отражения луча света между двумя раздельными, параллельно и напротив друг друга установленными охлаждаемой и неохлаждаемой зеркальными поьерхностями, из которых охлаждаемая образована непосредственно на охлаждающих спаях термоэлемента, позволяет фиксировать начальный момент процесса конденсации, а поскольку измерение температуры конденсирующей поверхности при этом выполняется также в начальный момент конденсации посредством самого термоэлемента-охладителя и между охлаждающими спаями и конденсирующей поверхностью отсутствуют промежуточные массивные тела, подвергаемые охлаждению, точность измерения температуры возрастает. Данные конструктивные особенности предлагаемого гигрометра позволят с большей эффективностью производить контроль и регулирование параметров технологической атмосферы нагревательных печей.Формула изобретенияКонденсационный гигрометр, предпочтительно для термообрабатывающих печей, содержащий помещенные в измерительную камеру источник света, систему многократ- ного отражения луча света с конденсирующей поверхностью, лучеприемник, а также выполненный в виде термоэлемента охлади- тель и систему управления, отличающийся тем, что, с целью снижения инерционности и повышения быстродействия и точности измерения, система многократного отражения661485 С. Соколовая ваКорректор М. ДемчиПодписное Составит Техред О, Л".Тираж чЩ Редактор А. АбрамовЗаказ 2463/48 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, Москва,филиал ППП аПатекомитета СС н открытий шская наб д, 4/5 од ул Проектная дарственногоизобретенийЖ - 35, Раунтэ, г, Ужго луча света выполнена из двух раздельных охлаждаемой и неохлаждаемой зеркальных поверхностей, одна из которых выполнена непосредственно на охлаждающих спаях термоэлемента, контакты которого подключены к коммутатору системы управления.6Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР426216, кл. 6 0 % 1/11, 1974.2. Авторское свидетельство СССР315999, кл. б 01 И 25/66, 1974.