Способ определения точки росы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 130378 (21) 2590995/18-25с присоединением заявки Йо -(23) Приоритет -Опубликовано 15.1179 Бюллетень Йо 42Дата опубликования описания 1811,79 Союз Советских Социалистических РеспубликС 01 И 21/50 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(Специальное конструкторское бюро Тбилисского филиала7 ) ЗайаитЕЛь Всесоюзного научно-исследовательского института метрологииим. Д.И. Менделеева(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ РОСЫ Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для разработки измерителей влажности воздуха (гигрометров), используемых в различных отраслях промышленности.Известен оптический способ опрецеления точки росы, заключающийся в охлаждении воздушной срецы и наблюцении процесса конденсации паров на поверхности металлического зеркальца 11,И эв ес тен к ондук томе трическ ий с па соб фиксации точки росы, который за" ключается в измерении поз ерхностн 6 го электрического сопротивления диэлектрика (обычно стекла), при образовании на его поверхности конденсата в жидкой фазе. При таком измерении могут возник нуть дополнительные погрешностит так как процесс конденсации фиксируется не в воздушной среде, а на поверхности металлического зеркальца-подложки, а результаты измерения зависят от характера и состояния этой поверхности. Кроме того, при охлаждении зеркальца его температура и температура воздушной среды будут отличаться. Роса же выделится на подложке зеркальца при достижении ею температуры, равной точке росы, но при этом температура воздушной среды будет выше температуры соответствующей точ-, ки росы. Таким образом, при измерении точки юсы будет допускаться погрешностьПрименяется также пьезокондуктометрический способ определения точ-, ки росы,. который основан на изменении затухания колебаний кварцевой пластины при осаждении на ее поверх- .ности влаги. Кварцевая пластина с осажденной поверхностью, соприкасающаяся с влажньм газом, включается в схему электронного генератора высо,кой частоты, При образовании конденсата на поверхности кварца уменьшается амплитуда колебаний генератора.Способ имеет тот недостаток, что затухание колебаний кварцевой пластинки достигается при определенном количестве росы на пластинке. При этом температура охлаждаемой системы, ,которая меняется в бпределенный про-межуток времени, может быть ниже точк и росы и, следов атель но, при ее определении появляется погрешность.В гигрометрии для определения точки росы используются резистивныепреобразователи адсорбционного типа с пористым диэлектриком, у которых основньм процессом является адсорбция влаги на внутренних поверхностях пор. К ним относятся в основном чувствительные элементы с аноднойоксидной пленкой иэ алюминия. Однакоуказанным влагочувствительным элементам, присущи специфические недостатки, обусловленные тем, что большинство капиллярно-пористых материаловочень легко поглощают влагу,Наиболее близок предлагаемому способ определения точки росы при охлаждении среды и с применением датчикатемпературы и регистрацией ее привыпадении на поверхности охлаждаемого зеркальца росы 2 .Недостаток способа заключается в.том, что выпадение росы на зеркальцев виде значительньж капель, достаточных для фиксации, обеспечивается придостижении на самом зеркальце температуры, соответствующей точке росы. При охлаждении воздушного объема, 25вследствие различных теплоемкостейвоздушной среды и подложки зеркальца,температура воздушной среды и зеркальца будут отличаться. Если температура подложки будет выше температу ры воэдушн й среды, роса выделитсяне на зеркальце, а на различных предметах, находящихся в воздушной среде(на пылинках и др.). На зеркальцероса выделится тогда, когда температура ее станет равной тачке росы.При охлаждении подложки воздушнаясреда будет охлаждаться с некоторьмзапаздыванием и температура воздушнойсреды, при которой возникнут каплина подложке, будет меньше точки росы. Таким образом, используя эффектпостепенного. охлаждения и регистрацию температуры воздушной среды привыпадении росы на подложке имеетсяопределенная погрешность при измерении точки росы. 50 Цель изобретения - повышение точности определения точки росы.Укаэанная цель достигается тем, что содержащуюся в объеме воэдушнук (газовую) смесь путем охлаждения доводят до. состояния насыщения, при этом смесь облучается стабилизированньм источником излучения с энергией достаточной, чтобы произошла ионизация воздуха, например ультрафиолетО- вью излучением. Световой поток при достижении температуры точки росы уменьшается иэ-эа капель росы, выпа дающих на ионах вдоль прохождения светового потока, вызывающих его изменение, фиксируемое фотоприемником. Момент изменения интенсивности светового потока должен служить сигналом 65 для измерения температуры, котораябудет соответствовать точке росы.Способ измерения точки росы заключается в следующем;Исследуемая воздушная область непрерывно ионизируется стабилизированным источником излучения и охлаждается холодильной установкой. Выходнойпоток от источника излучения, иониэирующий пространство воздушной среды, фиксируется фотоприемным устройством непрерывно. При охлаждении воздушной среды и достижении точки росына ионах конденсируются капли воды,которые поглощают световой поток, ос,лабляя его. Изменение светового по,тока фиксируется фотоприемником ислужит сигналом измерения температуры среды, являющейся для данной воздушной среды точкой росы.По сравнению с известными реализация предлагаемого способа в устройствах измерения относительной влажностидает высокую точность измерений точки росы, обусловленную конденсациейвлаги на ионах непосредственно вобъеме воздушной среды, а не на подложках и в момент, когда температуравоздушной среды станет равной точкеросы. Способ увеличивает не,толькоточность в измерении и контроле,нои обеспечивает быстродействие, Приизмерении влажности таким способом,можно ускорить охлаждение воздушнойсреды и получить быстрое изменениетемпературы, которое сможет быть зафиксировано с высокой точностью придостижении точки росы. Кроме того,при наличии водяных паров различныхконцентраций на разных уровнях илиточках объема обычным способом невозможно измерить концентрацию водяных паров. При охлаждении воздушнойсреды и просвечивании ее несколькими источниками в различных направлениях образование капЕль получают сначала в том направлении светового потока, где концентрация водяных паров больше.Измерение точки росы предлагаемымспособом позволит реализовать новыегигрометры с высокой точностью ибыстродействием и тем самым обеспечить оптимальность в процессах управления, где требуется измеритьвлажность воздуха,Формула изобретенияСпособ определения точки росы воздушной среды, включающий понижение температуры и доведение состояния газа до насыщения, измерение температуры среды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения точки росы, производят ионизацию воздушной среды при помощи источника излучения с регистрацией его выходного потока, изменеТираж 1073 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6556/13 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ние которого служит сигналом измерения температуры, являющейся точкой росы исследуемой воздушной среды.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Берлинер МЛ, Электрическиеизмерения, автоматический контрольи регулирование влажности. М.-Л.,Эйергия, 1965, с. 227-228.2, Гамже, с. 227-228.