CN1022707C - 气流的目测装置 - Google Patents

Abstract

一空气流目测装置用于把由蒸汽发生装置的所生产的干净蒸汽引入到绝缘室，在绝缘室内封闭有一冷冻剂诸如液氮或类似液氮的物质以致通过迅速冷却产生一雾状示踪气，所产生的雾状示踪气直接引入空气流为了目视辨认或者调节雾状示踪气的温度后再引入以便容易被空气流截获。

Description

本发明与不可见空气流实现目视辨认的装置有关，特别与专门利用干净雾气的空气流实现目视辨认的装置有关，上述干净雾气的产生是为了用在工业用途的干净房间内来辨认气流。

对不可见气流实现目视辨认的已有装置举例如下：

（1）利用驱蚊香烟气的装置

（2）利用诸如四氮化钛化学品的化学反应所产生烟气的装置

（3）利用加热油所产生油烟的装置

（4）在超声波增湿器内利用纯水所产生纯水雾气的装置

然而，上述的利用驱蚊香的装置、利用化学品化学反应产生烟气的装置以及利用油雾的装置都会遇到以下问题，也就是说，当我们想用干净气流的目视辨认引进到工业用途的干净房间时，使用上述装置不仅干净空气被沾污了，而且干净空间以及在干净房间内的机器设备也被沾污了。同样，需要清洁度高的产品加工流程也被沾污了，因此上述装置不能使用。尤其是在上述化学品化学反应产生烟气的情况下，由于它们的毒性而变得很危险，在上述产生纯水雾气的情况下，所产生的雾气量是不足的，假如产生了足够的雾气，那么水滴就会掉到地板上和工作台上。再则在雾气引入空气流时，在短时内所产生的雾气就会消失，结果长距离目视辨认气流就成为不可能。

此外，雾气往往由于重力的影响而向下流动并与空气流分开，因为这个缘故，准确的目视辨认空气流就变得不可能。

本发明的目的是提供一气流目测装置，该目测装置能克服上述的问题，通过从蒸汽发生装置所发生的干净蒸汽引入到一绝缘室，在此室内封闭有液氮或液氧或液化二氧化碳以及类似液态气体，为了能在迅速冷却后产生雾状示踪气的目的，然后，所产生的雾状示踪气直接引入空气流进行目视辨认便容易被空气流截获。

本发明的第一个目的是提供一种能实现长距离 目视辨认空气流的装置。本发明的第二个目的是提供一种在调节雾状示踪气之后使它能容易地被空气流所截获的能传送雾状示踪气的装置。

本发明的第三个目的是提供一种能大量产生干净无毒的雾状示踪气的装置。

本发明的第四个目的是提供一种能产生雾状示踪气的同时，其所产生的水滴又是最小的装置。

本发明的第五个目的是提供一种能产生保证安全工作的雾状示踪气的装置。

上述的发明目的和发明特点从结合附图的说明书介绍后会变得更加明显。

图1说明根据本发明空气流目测装置结构的实例。

图2说明上述结构的实施例的改型。

图3是说明根据本发明的空气流目测装置另一个实施例的示意。

图4说明上述结构进行部分修改后的实例。

图5是说明上述结构中控制机构实例的示意图。

图6是说明上述结构中控制机构另一实例的示意图。

参照图1和图2，现将介绍本发明的一个实施例，标号1表示蒸汽发生装置，该装置有一用于供应水（3）到水箱（2）的供水管（4），一用于加热水（3）的加热器（5），一用于测量水（3）位的水位计（6）和一蒸汽传输管（7）。标号8表示一绝缘室，在室内作为冷冻剂的一种液氮封闭在里面。该绝缘室（8）有一离液氮（9）的液面（10）一定距离D的支撑进口管（11）和一用于传输蒸汽的出口管（12），此蒸汽已在绝缘室（8）内受到冷却。标号11表示一从蒸汽发生装置（1）到绝缘室（8）的导入蒸汽管。管子（13）的一端连到蒸汽传输管（7），而另一端连到进口管（11），标号（14）表示装在管子（13）上的加热器而标号（15）表示一用于探测液面的液面调节器。标号（16）表示一用于调节液面（10）和进口管（11）之间的距离D为恒值的调节机构。调节机构（16）藉助液面调节器（15）来的检测信号而工作，标号17表示一用于蒸汽发生装置（1）的压力开关，而且此压力开关检测到水箱（2）内蒸汽压力的变化目的为了控制打开或关闭电源到加热器中间的开关。标号（18）表示一用于出口管（12）的温度调节器而标号（19）表示一连到出口管（12）的雾气传输管而且该雾气传输管把雾气输到空气流内。

工作过程如下：

水（3）通过供水管（4）输到水箱（2）内而供水由加热器（5）加热以便产生蒸汽。所产生的蒸汽通过蒸汽传输管（7）经管子（13）和进口管（11）输入到绝缘室（8），引入的蒸汽被液氮（19）迅速地冷却，并以雾状形式输入到空气流，雾气的温度比流过出口管（12）和雾气传输管（19）的空气流温度略高，该传输的雾气（20）有较长的可见持续时间以及容易被空气流所截获的可能。

在上述雾气传到空气流时，液氮（9）逐渐气化，由于这个原因，液面下降，液面调节器（15）检测到这个下降从而调节机构就根据检测来的信号进行动作以使液面（10）和进口管（11）之间的距离保持不变。如果水箱（2）内的蒸汽压力超过预定值，压力开关（17）检测到此信号进行控制以避免电流流到加热管（5）结果所产生的蒸汽就能控制在一预定值内。加热器（14）加热管（13）为的是防止由于温度下降而使蒸汽转变为水。

水箱（2）备有一排水管（21）和放掉多余蒸汽的放气阀（22）以及浮子开关（23）该开关会动作以停止电流输到加热器（5），当水（3）量不足时为了使水箱（2）不会过热。一供水阀（24）用于供水管（4）上。

蒸汽传输管（7）备有一调节阀（25），该阀会调节蒸汽流量并且停止蒸汽的供应。热绝缘材料或加热器可装到出口管（12）以便相对于空气温度来调节所传输的雾气（20）温度。温度调节器（18）可用于根据流过出口管（12）冷却蒸汽温度的变化来检查雾气（20）如何流动或用于停止电流输向加热器（5）或如果绝缘室（8）内由于液氮耗尽而引起温度升高时来关闭调节阀（25）。调节机构（16）如图1所示可由以下组成：当液面（10）下降时，绝缘室（8）由电动机（26）升起。或者调节机构如图2所示可由以下组成：当液面（10）下降时，进口管（11）藉助电动机（26）转动也往下降，进口管（11）还可以不用调节机构（16）而手动操作。蒸汽发生装置（1）和绝缘室（8）可安装在一车（33）上，为了实现自 由移动车上装有自位轮或者把车子固定在预定的地方。

参照图3到图6，现介绍本发明的另一实施例，标号（1）表示一备有把水（3）供到水箱（2）的供水管的蒸汽发生装置，一加热水的加热器，传输蒸汽（6）的管（7），标号（8）表示一内封闭有作为冷冻剂的一个例子液氮（9）的绝缘室，该绝缘室备有一进口管（11）以及一传送蒸汽在绝缘室冷却后所产生的雾状示踪气的出口管。标号（14）表示一把蒸汽（6）从蒸汽发生装置（1）导入到绝缘室（8）的蒸汽导入管，管（14）的一端边连到管（7），而另一端连到进口管（11）。标号（15）表示用于绝缘室（8）的一液位计，并且该液位计能检测液面（10）并指示出液氮（9）的数量。标号（16）表示一旁通管，旁通管一端从管（7）分支出，而另一端与出口管（13）相连。标号（17）表示一连到旁通管（16）中间位置的调节阀，该调节阀，例如，可用一电磁阀，标号（18）表示用于出口管（13）的温度调节器，当通过出口管（13）的示踪气（12）的温度跌到预定温度之下，温度调节器就控制调节阀（17）打开。标号（19）表示一用于蒸汽发生装置（1）的压力开关，而且此压力开关检测到在水箱（2）蒸汽（6）压力的变化并控制打开或关闭输往加热器（5）的电流之开关操作。标号（20）表示一连到管（13）的示踪气传送管，该传送管把示踪气（12）输入到空气流为的是能目视辨认。

工作过程如下：

水（3）通过输水管（4）输送到水箱（2），供应的水（3）由加热器（5）加热以便产生蒸汽（6），所产生的蒸汽（6）通过管（7）和（14）以及进口管（11）引入到绝缘室（8），引入的蒸汽（6）藉助液氮（9）迅速冷却，结果，产生了雾状示踪气（12），所产生的示踪气（12）通过出口管（13）传输示踪气传送管（20），当示踪气温度低于温度调节器（18）所设定的预定温度时，调节阀17就根据从温度调节器来的控制信号予以打开，通过管（7）的蒸汽（6）就通过旁通管（16）部分输到出口管（13），结果，示踪气（12）的温度提高到上述预定的温度，调节阀（17）根据从温度调节器（18）来的控制信号而关闭，由于这个原因，关闭输到出口管（13）的蒸汽（6）也就防止了示踪气的温升，由于温度调节器（18）所进行上述的调节，虽然示踪气（12）经过示踪气传送管而示踪气（12）的温度保持在预定温度。在考虑到空气流流过的干净房间内的温度和湿度等以后就确定了温度调节器所设定的温度。确定的温度使示踪气能容易地被空气流（30）所截获，例如，当干净房间内的温度在23℃-25℃时，示踪气（12）的温度在50℃的左右范围内或一定范围内是一定值。

示踪气流（12）从管（20）排出以后就与外界空气相混合，因为示踪气（12）的相对湿度100%而房间内空气的相对温度一般为50%到80%，所以示踪气（12）与房间内的空气混合以后，如果示踪气的温度与室温相同，示踪气（12）的相对湿度就立刻降下来，结果，示踪气内的小水滴，由于它的直径减小之故，开始蒸发，这样小水滴因汽化而变得看不见了。

然而，如果示踪气（12）的温度高于室温，那么示踪气（12）的温度下跌，当示踪气（12）一与外界空气混合，其最大蒸汽压力就立即下降，结果，小水滴从示踪气开始流动的位置的下游某段距离内此小水滴不会蒸发，实际上，示踪气冷凝成水滴，示踪气（12）继续流动直到与室内空气充分地混合，于是水滴才蒸发。如上所述示踪气不蒸发所走的距离会增加，这样示踪气在较长的距离内都能够见到。

在图1和图2所示的实施例中，雾状示踪气（20）的温度通过调节液面（10）和进口管（11）之间的距离来提高。以至超过室温。在图3到图6所示的实施例中，雾化示踪气（12）的温度通过调节从旁通管（16）到出口管（13）所供应的蒸汽量来提高，以至于超过室温。

在蒸汽发生装置（1）产生蒸汽（6）的状态下，如果水箱（2）内的蒸汽压力超过一预定值，压力开关（19）就检测到这信号并控制关掉去加热器的电源，于是所产生的蒸汽就调节到预定值。

水箱（2）备有一排水阀（21），一放气阀（21）用来放掉多余的蒸汽，一放水池（31），一浮子开关（23）如果水（3）量变得不足用来关掉去加热器（5）的电源和一用来测量水位的水位计（32），水（3）是纯水。供水阀（24）是用于供水管（4）上。调节蒸汽（6）流量和停止蒸汽供应的调节阀 （25）用于管（7）上，如图4所示，管（16）通过调节阀（25）′可连到水箱（2）上，而没有使用从管（7）分出的分支管。管14和16可备有热绝缘材料或一加热器为了防止蒸汽（6）在流过管（14）时温度下降并冷凝成水。温度调节器（18）可用来关掉去加热器（5）的电源或用来控制调节阀（25）或当绝缘室（8）内温度由于液氮（9）耗尽而升高时关闭调节阀（25）和（25）′，当示踪气（12）输入空气流（30）时，由于液氮（9）的逐渐气化而使液氮（9）的液位（10）降低，在这种情况下，液位（10）和进口管（11）之间的距离D必须调节以保持距离不变，这种调节方法的例子如图5所示，通过一机构（27），其特点是当液位（10）下降，根据从液位计（15）所检测到的信号，藉助电动机（26）带动，进口管（11）也就随之下降。另外一种调节机构（29）的例子如图6所示，其特点是当液位（10）下降，根据从液位计（15）所检测到的信号，藉助电动机（28）带动，绝缘室（8）也就随之上升，上述机构还有一种选择即可以用手动调节进口管（11）。蒸汽发生装置（1）和绝缘室（8）可安装在备有自位轮的车上便可自由移动或者也可以安装在预定的地方。

既然本发明的组成如上所述，根据本发明，该装置显示以下优点：因为所产生的蒸汽通过喷入冷冻剂而迅速冷却，其雾状示踪气的可见量可增加到全部所产生蒸汽量即100%蒸汽量，而在没有喷入冷冻剂的蒸汽发生装置内，其雾状示踪气的可见量仅局限在部分所产生的蒸汽中。

通过积极调节所传输的雾状示踪气使它与空气流一致以便目视辨认，雾状示踪气在空气流中的持续时间可以延长。雾状示踪气能传送距离长短取决于示踪气与空气流的混合且同时不发生与空气流分离的效果而定，也就是示踪气被空气流很好地截获，因此，空气流状态的目视辨认藉助示踪气划出的流线和流线图就可准确地实现。

大量清洁的，无毒的和安全的雾状示踪气能够容易地产生，因此，与产生纯水雾的常规装置相比较，水滴的产生量大大减小。

当在工业用途的干净房间内，对干净空气流的目视辨认实现时，干净房间本身以及安装在干净房间的机器设备和使用上述机器设备的控制过程都可保持清洁而没有诸如污染和类似污染的坏影响。

甚至当机器和设备在运转时或由工人操作都可实现空气流的目视辨认。

根据本发明的装置可应用到在超洁净房间内实现具有干净空气流目视辨认的设备，本装置也可应用到研究在工业用途的干净房间内机器设备的位置平面布置或空气流过的其它空间。

在装置的运行过程中一定保证安全。

Claims (11)

1、空气流目测装置包含有一蒸汽发生装置，一封闭有冷冻剂诸如液氮的绝缘室，一连结上述蒸汽发生装置和上述绝缘室之间并把蒸汽从上述蒸汽发生装置引入到上述绝缘室的管子，上述绝缘室备有一传送藉助冷冻剂来冷却蒸汽所产生的雾状示踪气的出口管。

2、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中温度高于空气流温度的可见示踪气被排走。

3、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中蒸汽发生装置和出口管藉助旁通管连到调节阀所连结的管上当通过出口管的示踪气的温度降到预定温度以下时，出口管备有一用于控制调节阀打开的温度调节器。

4、根据权利要求3所述的空气流目测装置，其中旁通管从把蒸汽从蒸汽发生装置引入到绝缘室的引出管上分支出。

5、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中绝缘室备有一支撑在离液氮或类似液氮液面一定距离的入口管，液氮封闭在绝缘室内，引入的蒸汽管连到进口管。

6、根据权利要求5所述的空气流目测装置，其中进口管备有一可根据液面的变化来移动进口管，并使之与液面保持预定距离的调节机构，其液面的变化由液面调节器或检测封闭在绝缘室内的液氮或类似液氮液面的液位计所检测。

7、根据权利要求5所述的空气流目测装置，其中当液面变化，绝缘室备有一移动绝缘室的调节机构，它藉助液位调节器或能检测封闭在绝缘室内的液氮或类似液氮液面的液位计，使进口管和液面之间的距离保持不变。

8、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中一加热装置是用于把蒸汽引入到绝缘室的管子上。

9、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中蒸汽发生装置备有一压力开关，用于检测蒸汽压力的变化以及控制加热装置诸如加热器或类似加热器的工作。

10、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中形成蒸汽发生装置的水箱备有一测量水箱水位的水位计。

11、根据权利要求1所述的空气流目测装置，其中检测所传输蒸汽温度的温度调节器是用于绝缘室的蒸汽传输出口处。

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