Конденсационный гигрометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОЮ ( ШС 01025 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬПИЙ ПИСАНИЕ ТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСК 7 Бюл. ВВ.И.Б.В. Ра8.8)р Мргия",епогодин, зиевский влаж274 Измере(54)(57) КОНДЕсодержащий камкалом, каналом САЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР, у с охлажлаемым зеродвода анализируемой пазовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, расположеннымпараллельно поверхности зеркала, ищетку для очистки зеркала, ось которой соединена с приводом вращения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия идостоверности показаний, ось щеткиустановлена в канале отвода и снабжена механизмом ее возвратно-поступательного перемещения по каналу,а гидравлическое сопротивление канала отвода со щеткой равно гидравлическому сопротивлению канала подвода газдвой смеси.Изобретение относится к измерительной технике.и может быть использовано при химико-термической обработке стальных деталей,цля контроляи регулирования влажности газов,например, технологических атмосфер,а также на метеостанциях для контроля влажности воздуха.Известен конденсационный гигрометр, содержащий рабочую камеру с 10размещенными в ней охлаждаемым зеркалом, фотоэлектрическим детекторомросы и датчиком температуры и каналыдля ввода и отвода пробы газа 1.Однако в процессе длительной 15эксплуатации на поверхности зеркала накапливаются загрязняющие частицы, проникающие в рабочую камеру,что приводит к потере отражательнойспособности зеркала, а следователь 20но, к потере работоспособности гигрометра в целом.Наиболее близким техническим решением к изобретению является конденсационный гигрометр, содержащий 25камеру с охлаждаемым зеркалом, каналом подвода анализируемой газовойсмеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, расположенным параллельно поверхности зеркала, и щетку дляочистки зеркала, ось которой соединена с приводом вращения 2,Однако в известном гигрометрерасположение элементов устройстваочистки непосредственно внутри каме,35ры, а также перпендикулярное размещение к поверхности зеркала устройства. очистки обуславливают большойобъем камеры, что при малой подачегаза способствует увеличению инерционности гигрометра, а следовательно, снижению его быстродействия,Кроме того, в процессе эксплуатации на щетке, размещенной в рабочейкамере, постепенно накапливаютсятвердые частицы загрязняющих аэрозолей, которые сорбируя влагу, приводят к увеличению инерционности гигрометра. Вместе с тем, материал щетки, находящейся внутри камеры (помимо твердых частиц) собирает влагу, которая испаряясь нарушает динамическое равновесие между осаждающейся и испаряющейся влагой на зеркале,что, в свою очередь, приводит к снижению достоверности покаэачий гигро метра. Целью изобретения является повышение быстродействия и достоверност 1 показаний гигрометра,Пост:;вленная цель достигаетсятем., что в конденсапионном гидрометре, содержащем камеру с охлаждаемьп; зеркалом, каналсм подвода анализируемой газовой смеси и цилиндрическим каналом отвода смеси, распог оженным параллельно поверхности зеркала., и щетку,цля очистки зеркала,ось которой соединена с приводомвращения, ось щетки установлена вканале отвода и снабжена механизмомее возвратно-поступательного пере. -мещения по каналу, а гидравлическое сопротивление канала отвода сощеткой равно гидравлическому сопротивлению подвода газовой смеси,На фиг. 1 схематично изображенгигрометр, общий вид. на фиг, 2щетка для очистки зеркала с механизмом перемещсния, на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2.Гигрометр содержит рабочую камеру 1 с охлаждаемым зеркалом 2, установленным на термоэлектрическомхолодильнике 3. Под зеркалом размещен датчик температуры 4, а напротив зеркала 2 - детектор росы, состоящий из осветителя 5 и фоторезистора 6,Камера 1 подсоединена к каналу7 подвода газовой смеси, а на выходе из камеры находится цилиндрический канал 8 отвода смеси, расположенный параллельно поверхности зеркала. Гигрометр содержит щетку 9для очис:тки зеркала, ось 10 которойустановлена з канале 8, На одномконце оси 1 О закреплен эластичныйворс 11, а другой жестко связан состаканом 12 имеющим продольные прорези 13. Для предотвращения попадания атмосферного воздуха в рабочую камеруось щетки проходит через уплотнение 14. Рабочие элементы ворса 11 щетки в поперечном сечении могут быть расположены взаимно перпендикулярно, образуя в канале 8, например, четыре окна 15. Оптимальное число рядов рабочих элементов ворса 11 выбрано иэ условия, что гидравлическое сопротивление канала 8 с щеткой равно гидравлическому сопротивлению канала 7 подвода газовой смеси. При таком условии давлениев рабочей камере сохраняется неизменным, т.е. исключается перепад давления в ней.Ось 10 щетки 9 снабжена механизмом 16 ее возвратно-поступательного перемещения по каналу 8. Вал 17 механизма 16 соединен с валом привода вращения (электродвигателя) 18,Механизм перемещения выполнен в виде центробежного регулятора, муфта 19 которого входит в стакан 12 и жестко соединена с ним. Звенья 20 регулятора входят в прорези 13 стакана 12. Таким образом, ось щетки соединена с приводом вращения че. рез стакан 12, муфту 19 и вал 17.Гигрометр работает следующим образом.Исследуемый газ через канал 7 подают в камеру 1. Газ омывает зеркало 2 и через канал отвода 8 выходит во внешнее пространство. Зеркало 2 охлаждается холодильником 3 до температуры, при которой на зеркале выпадает роса. При этом детектор росы по уменьшению светового потока, отраженного зеркалом 2 на фоторезистор 6, регистрирует наличие росы и подает команду на электронное устройство (не показано) для уменьшения интенсивности охлаждения зеркала 2, При динамическом равновесии между осаждающейся и испаряющейся влагой, содержащейся в исследуемой пробе газа, температура зеркала 2 устанавливается равной температуре точки росы пробы газа, которую измеряет датчик температуры 4. Наряду с влагой в исследуемой пробе газа содержатся загрязняющие аэрозоли, которые осаждаются на влажном зеркале 2 и накапливаются на нем. Наличие загрязнения уменьшает дтражательную способность зеркала 2, что приводит, в конечном итоге, .к потере работоспособности гигрометра. Для очистки30 35 40 равновесия между осаждающейся и ис,паряющейся влагой на зеркале, уве 5 10 15 20 25 зеркала 2 от загрязнения, например, по команде с электронного устройства (не показано), способного определить степень загрязнения зеркала 2, включается электродвигатель 1 Й, который приводит во вращение вал 17 механизма 16, а через него и стакан 12 с осью 10 щетки 9, За счет центробежной силы, возникающей при вращении, звенья 20 регулятора перемещают стакан 12 и, следовательно, щетку 9. Вращаясь, эластичные рабочие элементы ворса 11 вводятся в камеру 1 гигрометра, где за счет центробежной силы распрямляются, входят в соприкосновение с зеркалом 2 и очищают его от загрязнения. По окончании команды на проведение очистки, электФродвигатель 18 останавливается и центробежный регулятор возвращает щетку 9 в канал 8. Таким образом, восстанавливается Ьтражающая способность зеркала 2 и удаляется из рабочей камеры 1 загрязнение,. установка щетки в канале 8 вне рабочей камеры с возможностью возврат. но-поступательного перемещения позволяет уменьшить объем рабочей камеры, что при малой подаче пробы газа способствует уменьшению инерционности гигрометра, а следовательно, овышению егобыстродействия. Повьппение быстродействия гигрометра позволяет уменьшить время, необходимое для измерения точки росы при работе в режще контроля и улучшить качество регулирования объекта при работе в режиме регулирования. Вместе с тем размещение щетки вне рабочей камеры позволяет .повысить достовер" ность показаний гигрометра за счет устранения нарушения динамического личивает производительность гигрометра и межремонтное время.Составитель В,Екае1 а ндор Техред С, Ле гез а кт оррект ерн аказ писное Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная 188/27ВНИИПИпо3035, М Тираж 822сударственного комитета СССРлам изобретений и открытийква, Ж, Раущская наб., д,