Гигрометр точки росы

.Опубликовано5.09.80, Бюллетень34 по лелем изобретеиий и откритийДата опубликования описания 25.09.80 О. Г. Володин, М. Е. Долгин, С. Н. Павлов, О. И. Прохоров,М. Г. Рогульченко, А. П. Сербул, А. Е, Тарасов и В. Ф. Хлыбов.(54) ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах газоснабжения, в химическом производ стве и других отраслях, где необходимо оп ределить влагосодержание газов в широком инте вале температур.звестно устройство для измерения тем-: пературы точки росы газа, содержащее металлический измерительный стержень, расположенный горизонтально и подсоединен. ный одним концом к охладителю, например к стенке металлического теплоизолированного стакана, внутри которого находится жидкий азот. Измерительный металлический стер жень отполировав и закрыт соосным прозрач ным экраном, например стеклянной трубкой 1) . Известное устройство имеет определен. ные недостатки:изменение температуры, стержня по его длине не является постоянным и зависит от температуры окружающего воздуха, от расхода и температуры анализируемого газа;не исключается градиент температур между поверхностью измерительного стержня и анализируемым газом. 2Этн недостатки могут привести к ошибкам при определении температуры точки росы газа и ограничивают область примененияданного устройства,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является гигрометр,содержащий металлический стержень с зеркальной боковойповерхностью, на концахкоторого установлены источники тепла и холода и теплообмеиник 2,Анализируемый газ перед подачей на зер 1 О кальную поверхность стержня пропускаютчерез специальный дифференциальный теплообменник, обеспечивающий поперечныйградиент температур газового потока, аналогичный градиенту температур по длинестержня, По температуре сечения стержня,соответствующего границе выпадения конденсата, судят о точке росы газа.Обладая рядом преимуществ по сравнению с другими устройствами определениявлажности газа, данное устройство имеетопределенные недостатки:Й стержень термостатирован источникамихолода и тепла в. фиксированном гголожении,что не позволяет изменить (повы. ить) точнОсть измерения:: исходит конденсация влаги, не изолированаот теплообменника, что приводит к ошибкамв определении точки росы газа, Эти погрешности ограничивают диапазон температур,при которых возможно определение точкиросы с заданной точностью (напрнмер, при100 С и +100 С),Цель изобретения - повышение точности измерения точки росы газа н расширениедиапазона температур, при которых возможно измерение точек росы газа с заданнойточностью.Для этого гигрометр предлагаемой конструкции снабжен металлической пластинойс двумя продольными пазами, заполненнымитеплоизолирующим материалом, которая закреплена противоположными концами в ис фточннках тепла и холода таким образом, .чтобы обеспечить воэможность их перемещения вдоль продольной оси, а теплообменниквыполнен в виде каналов в корпусе пластины,ЗеНа чертеже изображен. предлагаемый гигрометр,Гигрометр точки росы состоит из металлической, пластины 1 и теплоизолнрованныхсосудов 2, 3. Пластина вставляется во внутренние полости таким образом, чтобы обес. 2печивалось соприкосновение нижних поверхностей внутренних полостей сосудов и плас. тины и возможность перемещения при не. обходимости сосудов вдоль пластины.В сосудах 2 н 3 находятся жидкости сострого фиксированнымн температурами, например, жидкий кипящий кислород в одномсосуде (источник холода) и кипящая вода вдругом (источник тепла, Поверхности пластины, ие находящиеся в полостях сосудов,1 еплоизолированы экраном 4. Таким обра- рВэом, вследствии помещения концов пластины . вполости сосудов, представляющих собой источники тепла и холода, вдоль пластины устанавливается опреде-:ленный перепад температур.8 металлической пластине выполнены 4 Фтеплообменник, представляющий собой. каналы 5 для прохода газа, н измерительныйстержень 6 с зеркальной поверхностью 7.Измерите,аьный стержень отделен от остальной части пластины и теплообменника пазами, заполненными теплоиэолирующим ма. териалои 8. Благодаря этому обеспечиваетсялинейная зависимость изменения температуры свчений измерительного стержня поего длине, которая практически не зависитот температуры анализируемого газа. ЗВАнализируемый газ попадает на зеркальную поверхность измерительного. стержня через вентиль 9, коллектор 10 и проходныеканалы 5.Проходя через.эти каналы, потоки ана-,.лизируемого газа преобретают температуры, ффблизкие к температурам соответствующихсечений измерительного стержня, и подаютея на зеркальную поверхность перпендику. лярно к ее оси и одновременно по всей ее.длине,После прохождения над зеркальной поверхностью 7 газ подается на выход из уст-,ройства через коллектор 1 н ротаметр 12.Подсветка шкалы производится лампочкой 13.Температура точки росы анализируемогогаза определяется .указанным устройствомКак температура зеркальной поверхности измерительного стержня на границе выпадения конденсата,Температуру точки росы газа Определяют. визуально через смотровое стекло 4 спомощью микроскопа 15 нли фотоэлектронного детектора росы.Точность измерения точки росы повышается за счет увеличения расстояния междусосудами 2 и 3. Температуры на концахизмерительного стержня определяют по на-.несенной шкале с помощью термодатчиков6 и показывающего прибора 17. Изоляциязеркальной поверхности от теплообменннкапозволяет расширить диапазон температур,при которых возможно измерение точки росыс заданной точностью..Для замера температуры точки росы необходимо:подать газ с определенным расходом навход устройства;, отогреть пластину до полного испаренияконденсата с зеркальной поверхности стержня путем отсоединения источника холода;поставить источник холода в фиксированное положение для создания на концах стержня строго фиксированных температур;выдержать для установления тепловогобаланса и фиксации границы выпадения конденсата на зеркальной поверхности стержня;замерить температуру сечения стержняна границе выпадения конденсата, которая.будет соответствовать точке росы анализируемого газа.Формула изобретенияГигрометр точки росы, содержащий мегаллическнй стержень с зеркальной боковойповерхностью, на концах которого. установлены источники тепла н холода и теплообменник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых температур, он снабжен металлической пластиной с двумя продольными пазами, заполненными теплоизолнрующим материалом, которая закреплена противоположными концами в источниках тепла и холода так, чтобы обеспечить воэможность нх перемещения вдоль продольной осн,,а теплообменник выполнен и виде каналовв корпусе пластины.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе.1. Патент Японии2339, кл. 13 С 1,опублик. 07,10,68,2. Авторское свидетельство СССРМ 492793, кл. б 01 Я 25/66, 1972 (прототип)Редакт Закай р Г. Нечаева 72/37 ВНИИПИ Г по дел 113035, Моск филиал ППП ПСоставитель А. ПлатоваТехред К. Шуфрич Корректор ВБутяТираж 1019 Подписноесударствениого комитета СССРи иэобретенн и открытийа, Ж - 35, Раущская наб., д. 45тент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4