Психрометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ЗЮО 6 01 М 25/ ПлихтаГДР)ра(ГДР) жащии каы два тер-.один из м для его ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ПСИХРОМЕТР, содермеру, в которой расположенмочувствительных элемента,которых снабжен устройство 1083101 А смачивания, штуцер для подвода в камеру анализируемой среды и трубопровод для подвода воды в устройстводля смачивания, о т л и ч а ю щ и йс я. тем, что,устройство для смачивания выполнено в виде емкости 6с пористыми стенками 4, вокруг которых уложен по спирали трубопровод5 для подвода воды, в дне камеры выполнено сливное приспособление 7,а штуцер для подвода анализируемойсреды установлен перпендикулярно днукамеры над устройством для смачивания выше уровня его стенок и снабжен соплом 2,1 1083Изобретение относится к устройствам для определения влажности газовили концентрации паров в газах, например водяного пара в воздухе, иосновано на принципе психрометрии,а также пригодно для измерения более высоких температур и влажностии для других веществ и смесей веществ,Для измерения влажности, особенноводяного пара в воздухе, применяются 10измерительные приборы по психрометрическому принципу, имеющие сухой ивлажный датчики температуры, причемпоследний находится в смачиваемом,пористом и абсорбирующем материале.Материалом для этого служат хлопчатобумажные ткани, керамика и т,д.Смачивание производится периодически (непосредственно перед измерением) или постоянно. Для постоянного смачивания существует множествотехнических решений, например удлиняется чулок из хлопка таким образом,что он погружается в резервуар жидкости, или используется текстильнаялента, лежащая на датчике температуры погруженная в резервуар жидкостью.Лента обновляется автоматически илинаматыванием от руки с одного конца(Патент США 9 3253465, кл. 73-335,опублик. 1966),Обеспечение равномерного, постоянного смачивания для более длительной,беспрерывной работы пока удовлетворительно не решено, поскольку все ис.пользуемые пористые материалы заку- З 5. пориваются загрязнениями из газовогопотока или солями, осаждающимися изжидкости.Для устранения этого недостаткабыло предложено погружать влажныйтермометр непосредственно в резервуар жидкости, причем необходимо былообеспечить интенсивный теплообмени массообмен между измерительным газом и жидкостью. Для этого предусмат ривалось вдувание газа через трубу,погруженную в жидкость. Однако это приприводит к быстрому загрязнению ре"зервуара. Дополнительные устройствадля поддержания постоянного уровня . 50жидкости и относительно большое количество жидкости, делающее приборнечувствительным к измерениям измеряемой жидкости, также имеют невыгод"ные последствия. 55По другим решениям предусматривается разбрызгивание или достигнутоедругим способом размельчение жидкос 101 2 ти в потоКе измеряемого газа. Собирают капли жидкости, и измеряют температуру накопленной жидкости, используя ее в качестве температурывлажного газа.Однако время и место тепло- имассообмена и, соответственно, температура в капле жидкости могут значительно отличаться от времени и места измерения их температуры, что ведет к возникновению ошибки.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяпсихрометр, содержащий камеру, в которой расположены два термочувствительных элемента, один иэ которыхснабжен устройством для смачивания,штуцер для подвода воды в камеру анализируемой среды и трубопровод дляподвода воды в устройство для смачивания (Патент ФРГ У 1227692,кл. 24 Н 19/02, опублик. 1971).Гаэ обтекает поверхность жидкости,находящуюся в плоской чашке, температура которой измеряется плоскимдатчиком температуры, установленным на две теплоизолированной чашки,и используется в качестве температуры влаги.Однако устройство требует установки дополнительных элементов для поддержания постоянства уровня жидкости.Кроме того, произвольное обтеканиеповерхности жидкости может привестик различным условиям для тепло- имассообмена, тем самым не .обеспечивается установление истинной температуры жидкости, чему одновременнопротиводействует лучистый теплообменмежду поверхностью жидкости и болеетеплой окружающей средой.Наиболее часто загрязнение влаж-.ного датчика является причиной, приводящей к уменьшению теплообмена иобмена веществ . и к увеличивающейся теплоизоляции или даже к высыханию датчика, вследствие засорения капилляров, проводящих влагу. Теплоотвод через устройство для подвода жидкости к (или) от датчика может привести к неудовлетворительным результатам измерения. Протекание газасквозь жидкость хотя и приводит кинтенсивному теплообмену и массообмену, однако сопровождается быстрымзагрязнением жидкости, что приводитк искажению температуры влаги. Необходимое количество жидкости такжедовольно велико. Простое совершенноне контролированное обтекание неглубокого слоя жидкости со скоростями, принятыми, например, в каналах отвода воздуха, не приводит к интенсивным теплообмену и массообмену. 5 Одновременно лучистый теплообмен между незащищенной поверхностью жид-. кости и окружающей средой измерения противодействует получению истинной температуры влаги. Разбрызгивание 10 жидкости в исследуемом газовом потоке или встречная йодачи жидкости и газа через слой насадок хотя и создают хорошие условия для теплообмена и массообмена, однако измерейие тем пературы в сообщающем сосуде приводит к погрешности вследствие временного запаздывания и местного переме-. щения относительно точки теплообмена и массообмена. 20Цель изобретения - повышение точности измерений, достижение надежного и непрерывного измерения содержания влаги газов.Это измерение должно быть приме нено также для загрязненных газо- паровых смесей при сохранении точности и надежности работы измерительного устройства без ухода эа ним.Поставленная цель достигается тем,30 что в психрометре, содержащем камеру, в которой расположены две термочувствительных элемента, один из которых снабжен устройством для его смачивания, штуцер для подвода в камеру З 5 анализируемой среды и трубопровод для подвода воды в устройство для смачивания, устройство для смачивания выполнено в виде емкости с пористыми стенками, вокруг которых 40 уложен по спирали трубопровод для подвода воды, в дне камеры выполнено сливное приспособление, а штуцер для подвода анализируемой среды установлен перпендикулярно дну камеры 45 над устройством для смачивания выше уровня его стенок и снабжен соплом.Изобретение решает задачу разработки измерительного устройства для определения содержания влаги газов, 50 обеспечивающего точное и непрерывное измерение также и при высоких температурах и высоком содержании влаги, дающего возможность измерять не только содержание водяного пара в 55 воздухе, но и содержание других па-ров, например паров растворителей в воздухе и им подобных веществ. Содержащиеся загрязнения в измеряемом потоке не имеют отрицательного действия на работу устройства и на результате измерений.Часть потока измерямой смеси газпар направляется через сопло ударной струей на поверхность относительно маленького запаса жидкости, ограниченного пористым материалом, например, цилиндрической формы, что при соответственных размерах и расположении устройства приводит к интенсивным тепло- и массообмену,далее подводится нужное, уже доведенное до необходимой температуры, количество жидкости, запас которойпостоянно дополняется и беспрерывнообновляется, а загрязнения выносятся.Все устройство изготовлено с хорошей теплоиэоляцией относительно окружающей среды, Измеряются температура жидкости (в запасе жидкости) и температура сухой среды ( у входа сопла) для определения психрометрической единицы в устройстве.Принцип измерения и простота устройства обеспечивают при соответст "- венном выборе материала возможность использования его для определения влажности других смесей веществ,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг, 1.Психрометр содержит камеру, вкоторой расположены термочувствительные элементы - влажный датчик 8 температуры и сухой датчик 9 температуры. Датчик 8 снабжен устройством для смачивания, выполненным в виде емкости для запаса воды с пористымиограничительными стенками 4, вокругкоторых уложен по спирали трубопро- вод 5 для подвода жидкости, например воды. В дне камеры выполнено сливноеустройство 7. Штуцер 1 для подвода в камеру анализируемой среды (газопровод) установлен перпендикулярно дну камеры над устройством для смачивания выше уровня его стенок,а именно над емкостью 6. Стенки 10 герметизируют камеру 10 и снабжены теплоизоляцией 11. Тангенциально ккамере установлен штуцер 3 выхода газа. Для направления потока перпендикулярно дну камеры штуцер 1 газопровода снабжен соплом 2.Устройство работает следующим об" разом.108310 Ударная струя исследуемого газа, направленная на поверхность жидкости, вызывает интенсивное движение запаса жидкости в емкости 3 и тем самым постоянное обновление поверх ности, что приводит к интенсивному тепло- и массообмену на. поверхности и, следовательно, к установлению соответствующей температуры жидкости1 О во всем ее запасе, соответствующеи состоянию газового потока. Запас жидкости постоянно пополняется подводом через трубопровод 5 жидкости, доведенной примерно до температуры жидкости протекающим газом, так что запас5жидкости поддерживается постоянным, и возможно беспрерывное измерение на длительное время. Поскольку жидкости подводится больше, чем испаряется, через пористые стенки 4 пере 20 ливается вода, причем имеющиеся загрязнения отводятся, и одновременно мокрые стенки доводятся приблизительно до температуры жидкости протекаю 25 щим газом. Это влияет положительно на установление температуры в запасе жидкости.Газовый поток, содержание влаги которого должно быть определено, подводится через штуцер 1 газопровода 3 О 1 фи сопло 2 психрометра и ударяется оповерхность жидкости в емкости 6,после этого обтекает пористые стенки 4 и трубопровод 5 и выходит изкамеры через штуцер 3, расположенныйтангенциально. Жидкость в психро"метр подводится с помощью незначительного избыточного давления черезтрубопровод 5, Перетекающая черезстенки 4 жидкость и вместе с нейимеющиеся загрязнения вытекают наружу через простое сливное устройство 7, Электрический влажный датчик 8температуры, помещенный в жидкости,например термопара или термосопротивление, служит для измерения температуры жидкости, тогда как подобный электрический сухой датчик 9температуры определяет температуругазового потока. 1Соответственный выбор материала (стекло, керамика и пригодные пластмассы) позволяет применять изобретение также в агрессивных атмосферах или растворителях.Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.