CN105181747A - 一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用，包括光源、光电感应器、制冷体、测量腔体、相机；测量腔体包括镜面、温度传感器、刮水器、喷水器和烘干器；测量腔体上安装有能够拍摄镜面图片的相机，测量腔体上端与相机相连接，光源安装和光电感应器分别安装在测量腔体外壁的左右两侧上方，进气口和出气口分别安装在测量腔体外壁的两侧，测量腔体内设置有水平的镜面，镜面的两侧对称设置喷水器和烘干器，测量腔体内设置的刮水器与镜面相接触，测量腔体内镜面的另一侧安装有烘干器；镜面下方与温度传感器相连接，制冷体与温度传感器的下方相连接。该装置使露点仪的每次测量具有较高的精度和气体的露点数据，具有广泛的实用性。

Description

一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用

技术领域

本发明属于气体测量领域清洁装置的技术领域，更具体的，本发明涉及适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用的技术领域。

背景技术

露点仪是用来测量气体湿度的仪器，气体湿度是指气体中水蒸汽的含量。气体露点温度是气体常用的湿度表示方法之一。其定义为，用等压冷却的方法使气体中的水蒸汽冷却至凝聚相出现，或通过控制冷镜面的温度，使气体中的水蒸汽与镜面露层的平展表面呈热力学平衡状态，准确的测出此时的温度即为该气体的露点温度。露点法是一种绝对的测量方法，露点仪是测量气体露点温度的仪器。由于冷却方式、露点检测方法各不相同，露点仪的种类繁多，目前国际上的精密露点仪主要采用光电检测且热电制冷的镜面冷凝式露点仪。影响冷镜式露点仪测量准确度的主要因素有：过冷水的产生；相界面的开尔文效应；镜面上有杂质。

目前，气体测量领域中冷镜式精密露点仪在露点测量中，镜面污染是一个突出的问题，其影响主要表现在两个方面：一是拉乌尔效应，二是改变镜面本底散射水平。拉乌尔效应是由水溶性物质造成的。如果被测气体中携带可溶性盐类物质会使镜面提前结露，使测量结果产生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰尘等，则会增加本底的散射水平，从而使光电露点仪发生零点漂移。此外，一些沸点比水低的容易冷凝的物质（例如有机物）的蒸汽，不言而喻将对露点的测量产生干扰。因此，无论任何一种类型的露点仪都应防止污染镜面。一般说来，工业流程气体分析污染的影响是比较严重的。但即使是在纯净气体的测量中镜面的污染亦会随时间增加而积累。因此，需要将现有的冷镜式精密露点仪装置进行升级改造，克服现有存在的问题和不足。

发明内容

针对现有技术现状的不足及存在的问题，本发明提供了一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用，与现有技术相比，本发明提供的冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置是一种能够对精密露点仪的镜面进行实时检测和清洁的装置，使精密露点仪的镜面保持较好的性能状态，使露点仪的每次测量具有较高的精度，更好的提供气体的露点数据，具有广泛的实用性。

本发明解决其技术问题时，采用如下技术方案实现的：

一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置包括光源、光电感应器、制冷体、测量腔体、相机。所述测量腔体包括镜面、温度传感器、刮水器、喷水器和烘干器，测量腔体左右两侧设置进气口和出气口。所述的镜面正上方的测量腔体上安装有能够拍摄镜面图片的相机，测量腔体上端与相机相连接，光源安装在测量腔体外壁的左侧上方，光电感应器安装在测量腔体外壁的右侧上方，进气口安装在测量腔体外壁的左侧，出气口安装在测量腔体外壁的右侧，测量腔体内设置有水平的镜面，镜面的两侧对称设置喷水器和烘干器，测量腔体内设置的刮水器与镜面相接触，刮水器用于刮水清除镜面上的污渍，测量腔体内镜面的另一侧安装有烘干器，用于喷出热风烘干镜面清洁后留下的水渍；镜面下方与温度传感器相连接，制冷体与温度传感器的下方相连接。

可根据实际需要，对上述一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用作进一步优化或/和改进作进一步描述：

本发明中，光源和光电感应器关于镜面与镜面的法线相对称。

本发明中，光源具有良好的光源特性，光电感应器对光线比较敏感，具有较好的感光性能。

在本发明提供的适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置中，选用的相机、光源、光电感应器、镜面、温度传感器、制冷体、刮水器、喷水器和烘干器都可以通过市场购买获得。

本发明中，测量之前，通过计算机监控相机的画面，检查镜面的清洁状态。若镜面经过检查之后，判定镜面状态不适合进行测量，则利用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置对镜面进行清洁处理。

在使用本装置时，经过计算机监控相机拍摄的照片，检查镜面的状态是否适合进行测量，若适合，则开始从进气口加入被测量气体，测量被测气体的露点；若不适合，则对镜面进行清洁，首先通过外部水管的水阀控制喷水器在镜面上喷少许清水，之后手动启动控制刮水器摆动的电机，用刮水器刮去镜面上的水分，然后打开与烘干器相连的外部风管的控制阀，风管输送热风给烘干器，烘干器对镜面进行烘干，如此反复对镜面进行清洗，直到镜面的状态适合进行测量为止。

若镜面的状态适合进行测量，则从进气口加入被测量气体，镜面下方的制冷体开始制冷，温度传感器实时的对温度进行测量。当被测气体开始结露时，会在镜面上形成露点，光源发射光在镜面上呈现漫反射，光电感应器接收到光就有所减弱，经过控制电路调节制冷体停止制冷。当镜面温度升高，超过露点温度时，镜面上露点再次蒸发，镜面恢复光滑，光源发射光经镜面正常反射，光电感应器接收到的光对比正常，经过控制电路启动制冷体重新开始制冷。经过多次结露和蒸发过程，经温度传感器测量的温度会在某一稳定值附近浮动，得到的均值就是该被测气体的露点。

可见，本申请提供了一种能够对镜面实时监测，并能在镜面受到污染时对镜面进行清洗，使得镜面保持较好的性能状态，使得露点仪的每次测量具有较高的精度，更好的提供气体的露点数据的冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置。

通过实施本发明，可以达到以下有益效果：

本发明提供的一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置及应用，对测量气体露点时的镜面进行实时检测，一旦发现镜面被污染，不符合露点测量的要求，就用清洁装置对镜面进行处理，能在镜面受到污染时对镜面进行清洗，使得镜面保持较好的性能状态，使得露点仪的每次测量具有较高的精度，更好的提供气体的露点数据。

附图说明

图1显示为本发明的结构示意图。

图2显示为本发明的横截面俯视剖视图。

图3显示为本发明提供的冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置测量气体露点的原理图。

在图1-3中：1-相机，2-光源，3-光电感应器，4-镜面，5-温度传感器，6-制冷体，7-测量腔体，8-进气口，9-出气口，10-水刮器，11-喷水器，12-烘干器。

具体实施例

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步地详细描述。

结合附图1至附图3，举实施例说明，但是，本发明并不限于下述的实施例。

在本发明中，为了便于描述，冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

实施例一：适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置

一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置包括光源（2）、光电感应器（3）、制冷体（6）、测量腔体（7）、相机（1）。所述测量腔体（7）包括镜面（4）、温度传感器（5）、刮水器（10）、喷水器（11）和烘干器（12），测量腔体（7）左右两侧设置进气口（8）和出气口（9）。所述的镜面（4）正上方的测量腔体（7）上安装有能够拍摄镜面（4）图片的相机（1），测量腔体（7）上端与相机（1）相连接，光源（2）安装在测量腔体（7）外壁的左侧上方，光电感应器（3）安装在测量腔体（7）外壁的右侧上方，进气口（8）安装在测量腔体（7）外壁的左侧，出气口（9）安装在测量腔体（7）外壁的右侧，测量腔体（7）内设置有水平的镜面（4），镜面（4）的两侧对称设置喷水器（11）和烘干器（12），测量腔体（7）内设置的刮水器（10）与镜面（4）相接触，刮水器（10）用于刮水清除镜面（4）上的污渍，测量腔体（7）内镜面（4）的另一侧安装有烘干器（12），用于喷出热风烘干镜面（4）清洁后留下的水渍。镜面（4）下方与温度传感器（5）相连接，制冷体（6）与温度传感器（5）的下方相连接。

在本发明提供的适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置中，选用的相机（1）、光源（2）、光电感应器（3）、镜面（4）、温度传感器（5）、制冷体（6）、刮水器（10）、喷水器（11）和烘干器（12）都可以通过市场购买获得。

可根据实际需要，对上述一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置作进一步优化或/和改进作进一步描述：

在本发明中，光源（2）和光电感应器（3）与镜面（4）的法线相对称。

本发明中，光源（2）具有良好的光源特性，光电感应器（3）对光线比较敏感，具有较好的感光性能。

本发明中，测量之前，通过计算机监控相机（1）的画面，检查镜面（4）的清洁状态。若镜面（4）经过检查之后，判定镜面状态不适合进行测量，则利用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置对镜面（4）进行清洁处理。

为了实现对露点仪镜面的监测，使得测量数据更加准确，在适用本发明提供的适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置时，测量腔体（7）上安装相机（1），通过与相机（1）连接的计算机，对镜面（4）进行实时监控；测量之前，通过计算机的监控相机（1）的画面，检查镜面（4）清洁状态；若镜面（4）经过图检查之后，判定镜面状态不适合进行测量，则需要对镜面（4）进行清洁处理。

实施例二：适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置的应用

在使用本装置时，经过计算机监控相机（1）拍摄的照片，检查镜面（4）的状态是否适合进行测量，若适合，则开始从进气口（8）加入被测量气体，测量被测气体的露点；若不适合，则对镜面（4）进行清洁，首先通过外部水管的水阀控制喷水器（11）在镜面（4）上喷少许清水，之后手动启动控制刮水器（10）摆动的电机，用刮水器（10）刮去镜面（4）上的水分，然后打开与烘干器（12）相连的外部风管的控制阀，风管输送热风给烘干器（12），烘干器（12）对镜面（4）进行烘干，如此反复对镜面（4）进行清洗，直到镜面（4）的状态适合进行测量为止。

若镜面（4）的状态适合进行测量，则从进气口（8）加入被测量气体，镜面（4）下方的制冷体（6）开始制冷，温度传感器（5）实时的对温度进行测量。当被测气体开始结露时，会在镜面（4）上形成露点，光源（2）发射光在镜面（4）上呈现漫反射，光电感应器（3）接收到光就有所减弱，经过控制电路调节制冷体（6）停止制冷。当镜面（4）温度升高，超过露点温度时，镜面（4）上露点再次蒸发，镜面（4）恢复光滑，光源（2）发射光经镜面（4）正常反射，光电感应器（3）接收到的光对比正常，经过控制电路启动制冷体（6）重新开始制冷。经过多次结露和蒸发过程，经温度传感器（5）测量的温度会在某一稳定值附近浮动，得到的均值就是该被测气体的露点。

可见，本申请提供了一种能够对镜面实时监测，并能在镜面受到污染时对镜面进行清洗，使得镜面保持较好的性能状态，使得露点仪的每次测量都具有较高的精度，更好的提供气体的露点数据的冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置。

实施例三：适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置的应用

以一台英国MICHELL的Cermax型精密露点仪为例，在Field模式下做验证试验。经标准冷镜式精密露点仪执行正常开机等待、吹扫程序后，露点温度可降至-70℃,满足JJG499-2004《精密露点仪》检定规程中检定点要求，并且以冷镜式精密露点仪(一级)监测(-70℃时)，提供的标准干湿混合气体稳定,露点温度波动不大于±0.05℃/12min；同时在多路检测验证试验中，各气路之间一致性也很好，对检测结果无影响。冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置对冷镜式精密露点仪镜面检测和清洁后，冷镜式精密露点仪运行稳定，检测数据准确可靠。

如上所述，即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置，包括光源、光电感应器、制冷体、测量腔体、相机；所述测量腔体包括镜面、温度传感器、刮水器、喷水器和烘干器，测量腔体左右两侧设置进气口和出气口；所述的镜面正上方的测量腔体上安装有能够拍摄镜面图片的相机，测量腔体上端与相机相连接，光源安装在测量腔体外壁的左侧上方，光电感应器安装在测量腔体外壁的右侧上方，进气口安装在测量腔体外壁的左侧，出气口安装在测量腔体外壁的右侧，测量腔体内设置有水平的镜面，镜面的两侧对称设置喷水器和烘干器，测量腔体内设置的刮水器与镜面相接触，测量腔体内镜面的另一侧安装有烘干器；镜面下方与温度传感器相连接，制冷体与温度传感器的下方相连接。

2.如权利要求1所述的一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置，其特征在于，所述的光源和光电感应器关于镜面的法线对称。

3.如权利要求1所述的一种适用冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁装置在冷镜式精密露点仪镜面的检测清洁中的应用。