Конденсационный гигрометр

(22) Заявлено 01.02.78 (21) 2575404/18-25с присоединением заявки РЙ 6 01825/66(23) П ркоритет Опубликовано 05.01.80, Бюллетень И 1 Дата опублккОВанкя Описания 08 01 80(54) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР. Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования физических свойств вещества, аименно, влажности газов по их температуре точки росы при помощи конденсацион 5ного гигрометра,Известны гигрометры, содержащие конденсационное зеркальце, прикрепленное кверхнему концу металлического теплоизолированного стержня и охлаждаемоехладоагентом 1,Недостаток этих гигрометров состоитв относительно низкой точности измерения.Наиболее близким по технической сущ.;ности к предложенному является конденсационный гигрометр, содержащий последовательно установленные коммутационнуюпластину термоэлектрического холодильника, термометр сопротивления и зеркаль Оце конденсационного гигрометра 2Однако это устройство не позволяетдостаточно точно определить перепад температуры между поверхностью зеркальца и центром термометра сопротивлещи,так как спай термопары, укрепленный наповерхности зеркальца и не находящийсяс ней в абсолютном тепловом контакте,дает погрешность в измерении температуры поверхности зеркальца. 1(роме того, другой спай термопары, помешенный между коммутационной пластиной и термометром, а не в центре последнего, также дает погрешность в измерении его температуры, Наличие дополнительных теплопритоков через провода термопары искажает реальные тепловые потоки н результаты измерения перепада температуЦель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения искажений реального температурного поля.Это достигается тем, что в конденсационном гигрометре на поверхность зеркальца гигрометра с возможностью теплового контакта установлено дополнительное зеркальце с прикрепленным к нему сверху термометром сопротивления,. сое708210 4где . Ь -искомый перепад температур между поверхностьюзеркальца и центром термометра сопротивления гигро 5 метра М=+ Ь 1, ),Полученный перепад д , отнесенный к расстоянию между изотермой, проходящей через центр термометра сопротивления, и поверхностью зеркальца дает ус О редненный градиентв системе термометрзеркальце.Измерение производится в следующемпорядке,На ветвитермоэлектрического холодиль 15 ника 1 подается ток такой величины, чтобы зеркальце охладилось до заданнойпрограммой эксперимента температуры.Затем снимают показания по приборам11 и 12,определяют их разницул 1 щ= Ц20 12и измеряют перепад : ф2где ЬМ Ь 12 - показания приборов. При необходимости можно учесть также и градиент в слое росы на зеркальцегигрометра. Для этого в предлагаемомгигрометре можно установить между зер-кальцами 5 и 6 слой вещества по теплосопротивлению равный удвоенному теплосопротивлению слоя конденсата, Такоеконструктивное выполнение исключает использование термопар и, тем самым, устраняет возможные погрешности в измерении температуры поверхности зеркальцаи термометра сопротивления. Размещениевсех элементов в теплоизоляционном кожухе обеспечивает защиту гигрометра отбоковых теплопритоков, и следовательно,повышает точность измерения перепадатемпературы между поверхностью зеркальца и.центром термометра сопротивления.Предложенный гигрометр позволяет вносить поправху в измеренные им значениятемпературы точхи росы газа. диненным с коммутационной пластиной,причем все элементы расположены внутритеплоизоляционного кожуха.На чертеже схематично изображенпредложенный гигрометр.Гигрометр содержит термоэлектричес,кий холодильник 1, состоящий из двухветвей электронной ( И ) и дырочной ( Р)проводимости, к торцам которых прийаяна коммутационная пластина 2. На хоммутационную пластину 2 наклеен через изоляционную прокладку 3 термометр 4 сопротивления, на которой сверху то же черезизоляционную прокладку 3 наклеено зеркальце 5. На поверхность зеркальца 5 дополнительно установлено такое же зеркальце 6 снаклеенным на него сверху через изоляционную прокладку 7 термометром 8 со-.противления, на который также через изоляционную прокладку наклеена коммутационная пластина 9. злементы 2-9 расположены внутри теплоизоляционного кожуха 10. К термометрам 4,8 сопротивления присоединены показывающие приборы 11 и 12, При изготовлении должнобыть выполнено условие полной аналогичности элементов 2-5 и 9,8,7,6 по размерам и материалам,а также обеспечентепловой контакт между зеркальцами 5и 6 с помощью теплоконтактной пасты.Гигрометр работает следукжпп образом.При отсутствии притока тепла черезбоковые поверхности весь тепловой поток,поступающий через верхнюю коммутационную пластину 9, последовательно проходит через элементы устройства 7,8,7,6,5,3,4,3,2. Прц этом, на идентичных(по назначению, а также но теплопроводиости и геометрическим размерам) элементах создается одинаковый перепадтемператур. Поскольку верхний 8 и нижний 4 термометры сопротивления показывают температуру, соответствующую температуре их центральной части, то перепад температуры Йр,измеренный термометрами, равен сумме перепадов на половюще толщины термометра 8,на толщине зеркальца 6(И),на толщинезеркальца 5 А с) и на половине толщины термометра 414), т. е,ЛА =АФ, +Ь:Ь -Ь.Ь +ЬЬ2 Ъ 4.учитывая, что ,ф, -1 р ЬзЙ 2 ЮфИ),ИиьвЪ 4 ЯВ результате получаемЬ ,4 ь 1= " )2 Формула изобретения Конденсационный гигрометр, содержащий последовательно установленные коммутационную пластину термоэлектрического холодильниха, термометр сопротивления и зеркальце конденсационного гигрометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет устранения искажений реального температурного поля, на поверхность зеркальца гигрометра с возможностью теплового контакта установлено708210 61. Авторское свидетельство СССГ% 131524, кл. 8 01 М 25/66,1959,дополнительное зеркальце с прикреплен ным к нему сверху термометром сопро тивления, соединенным с коммутационнои пластиной, причем все элементы расположены внутри изоляционного кожуха.Источники информацил,принятые во внимание при экспертизе Составитель Л Платовамелькин Техред М, Петко Корректор Н. Задерновск едакто 1019 Покомитета СССГоткрытийаушская наб.,писное 3 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная 475/37 Тираж ЦНИИПИ Государственного по делам изобретениГ 113035, Москва, Ж, 5 2, Зайцев В, А. и др. Влажность воздуха и ее измерение. ЛГцдрометеоиздат", 1974, с, 90 прототип).