CN208818699U - 高温气体湿度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型发明公开气体测试仪器领域的一种高温气体湿度测试装置，包括装置壳体、湿度传感器和降温装置，降温装置设置在装置壳体内，湿度传感器安装在降温装置的出口，其特征在于：所述装置壳体的两侧设有测试高温气体的进出口，装置壳体内的降温装置为换热器，换热器的进出口连接在装置壳体的进出口，装置壳体的进口为测试高温气体导入口，装置壳体的出口为经降温装置降温后的气体出口，湿度传感器安装在降温装置的出口，湿度传感器的检测数据通过导线传输到测试装置的显示面板。本实用新型具有高温气体的在线实时监测、测试数据准确和便于携带等优点。

Description

高温气体湿度测试装置

技术领域

本实用新型发明涉及气体测试仪器领域的一种高温气体湿度测试装置。

背景技术

在众多生产工艺中会产生大量的高温气体，这些气体中含有较多的水蒸气，水蒸气的汽化潜热相当。为了能够准确的计算高温气体的热量，必须准确测量出来气体当中的水分含量，这可以通过湿度传感器来准确测试。但是，湿度传感器有耐温限制，目前世界上耐温最高的湿度传感器的测量范围也不能高于180℃，高于180℃会导致传感器损坏。

对于很多工艺来说，其气体温度都要高于180℃，比如天然气锅炉的烟气温度高达250℃以上，造纸机烘干部的排气温度高达320℃.目前要测量这些高温气体，只能先使用采样容器来抽取部分高温气体，然后放置一段时间，待其冷却到180℃以下后在对采样容器里的气体进行测试，这样做有如下的弊端：

1、采样容器必须放置冷却一段时间，无法做到在线的实时监测。

2、高温气体在采样时难免会混入一部分空气，导致了测量不准确。

3、冷却的时间很难掌握，要不停的用测温仪器来测试采样容器的温度，耽误时间。

4、由于是对高温气体进行采样，采样容器为了能够缩短冷却的时间，一般没有保温材料包裹，这样做虽然冷却快速，但是也容易对采样人员产生烫伤危害。

5、如果冷却时间过长，导致了采样容器内的气体降温到了“露点”以下，气体当中的水蒸气会在容器的内壁上冷凝析出，这样就会导致测量的失败和误差。

发明内容

本实用新型发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种针对温度高于180℃的气体进行湿度监测的降温装置，可实现在线实时监测的高温气体湿度测试装置。

本实用新型发明是通过以下技术方案实现的：

一种高温气体湿度测试装置，包括装置壳体、湿度传感器和降温装置，降温装置设置在装置壳体内，湿度传感器安装在降温装置的出口，其特征在于：所述装置壳体的两侧设有测试高温气体的进出口，装置壳体内的降温装置为换热器，换热器的进出口连接在装置壳体的进出口，装置壳体的进口为测试高温气体导入口，装置壳体的出口为经降温装置降温后的气体出口，湿度传感器安装在降温装置的出口，湿度传感器的检测数据通过导线传输到测试装置的显示面板；对上述技术方案作进一步的说明：所述装置壳体的底部设有空气入口，装置壳体的顶部设有空气出口，空气出口设有排气扇；对上述技术方案作进一步的说明：所述的换热器为管状体，管体的外壁上设有散热片；对上述技术方案作进一步的说明：所述装置壳体的进口设有高温气体导入软管。

本实用新型发明具有以下有益效果：

1、能够实现温度高于180℃气体的在线实时监测。

2、要确保测试数据的准确，没有外界空气的干扰。

3、设备便于携带。

4、该装置能够避免测试人员被烫伤。

附图说明

图1为高温气体湿度测试装置外形图。

图2为高温气体湿度测试装置内部结构图。

图3为高温气体湿度测试装置使用状态图。

图中：装置壳体1、显示面板2、高温气体导入口3、换热器4、气体出口5、空气出口6、空气入口7、排气扇8和湿度传感器9。

具体实施方式

下面结合附图和工作原理说明对本实用新型的内容作进一步的说明：

如图所示为高温气体湿度测试装置图，包括装置壳体1、显示面板2、高温气体导入口3、换热器4、气体出口5、空气出口6、空气入口7、排气扇8和湿度传感器9。

高温气体湿度测试装置通过高温气体导入软管连接在工艺排气口，在线实时监测的高温气体的湿度。

工作原理：

气体当中的水分含量有两种表示方法：

一种是相对湿度，表示为百分比，此种方法需要与气体的温度相对应，因为相对湿度是表示当前温度下气体的实际含水量与最大含水量的比值，温度越高，气体的最大含水量越高。所以，用此方法表示时一定要注明当前气体的温度；通过温度和相对湿度，可以查表或者计算出当前气体的绝对含水量。

二是绝对湿度，表示为g/kg，意思是每公斤干燥空气中所包含的实际的水蒸气的重量。此数据与温度没有直接关系，因为所含有的水蒸气的重量是不变化的。

在通常的工程计算和科学研究当中，一般都用绝对湿度来测量和表示，此法可以很方便的计算出来气体所包含的水蒸气的重量和热量。而在日常的生活当中，通常用相对湿度来表示，此方法可以方便的判断出人体的舒适度。

高温气体在冷却降温的过程中，其温度会降低，体积会缩小，导致了密度会提高，但是气体的重量是不变的，这是最基本的质量守恒定律。所以，在测试这种高温气体时，先测量在高温状态下的气体的流速和温度，然后根据风管的口径来计算出来气体的体积流量，再查表格得到高温下的气体的密度，计算出来气体的总重量。

为了测量气体的含水量，需要把气体的温度降低到传感器能够正常工作的温度，此时气体的温度虽然降低了，但是传感器测量出来的是绝对湿度（g/kg），只要气体的温度不低于“露点”，其绝对湿度是不变化的。

当气体的温度高于“露点”时，气体当中的水分绝对含量与温度无关，水蒸气所占的重量比例是不变化的，利用这一原理，对于温度高于湿度传感器测量范围的高温气体，先对其进行降温，使其温度降低到湿度传感器要求的范围内，再对其进行湿度的测量。另外，水蒸气的绝对湿度与气体的流量没有关系，只要气体是均匀的，只要少量的气体就可以进行测量。

其工作流程如下：

现场工艺当中必然会有风机来输送高温气体，我们在风机的排气管上开孔，开孔直径约18mm，利用耐高温软管把高温气体吹入降温装置，耐高温软管是市场上能够轻易买到的标准产品。由于风机后面的排风管道是正压，所以高温气体能够通过软管流到降温装置中。

高温气体从入口进入降温装置，高温气体从换热管内流过，经过换热管降温到160℃以下，最终从底部排出。在底部的排出口可以安放湿度传感器探头来测试气体的湿度。换热管外部增加翅片来强化传热，可以缩小设备的体积。所需要的高温气体的流量很小，只要确保环境当中的空气不会影响湿度探头即可，保证有微弱的高温气体从湿度探头流过。所以，降温装置所要处理的热量并不多，设备体积不大，便于携带。

在设备的顶部安装微型轴流风扇，该微型轴流风扇可以通过旋钮来进行转速调节，以此来控制冷却空气的流量。用来降温的空气从设备的底部被抽入，在入口安装了过滤网用来阻挡粉尘等杂质，以免堵塞换热管。空气流过换热管的外表面，把热量带走，然后通过顶部的轴流风扇排出去。由于高温气体的流量很小，整体的换热量也很小，所以冷却空气的排风温度控制在40℃以下，不会对测试人员产生烫伤危害。

在降温装置的侧面安装了温度计，分别用于实时测量高温气体的入口温度和出口温度，通过出口温度来调节冷却空气的轴流风机转速，避免高温气体的最终温度过高或过低。

在设备的顶部安装了提手，便于出差携带和现场测试。

整个设备的体积大约在300mm长，200mm宽，200mm高。

设备使用220V电源。

内部换热管的直径是18mm；材质为铜，外表面翅片为铝合金材质。

本实用新型发明可以实现以下效果：

高温气体的在线实时检测

传统的检测只能采用取样容器，待其冷却后再测试，这就无法做到在线实时监测；本发明可以实现气体的同步在线实时监测，检测出来的数据就是当时的气体状态。

没有外界空气的干扰，检测数据更加准确。

如果采用取样容器来检测，在气体的收集阶段和后期的传感器探头插入时都可能会混入环境空气，导致了测试数据出现偏差。本发明可以确保一致有高温气体吹出，避免空气的影响。

避免了测试人员可能发生的烫伤事故。

本实用新型发明是将高温的气体从设备内部的换热管经过，高温气体不与设备的壳体接触，设备的壳体的温度低于40℃，不会出现烫伤事故；体积小，便于携带和运输。

Claims (4)

1.一种高温气体湿度测试装置，包括装置壳体、湿度传感器和降温装置，降温装置设置在装置壳体内，湿度传感器安装在降温装置的出口，其特征在于：所述装置壳体的两侧设有测试高温气体的进出口，装置壳体内的降温装置为换热器，换热器的进出口连接在装置壳体的进出口，装置壳体的进口为测试高温气体导入口，装置壳体的出口为经降温装置降温后的气体出口，湿度传感器安装在降温装置的出口，湿度传感器的检测数据通过导线传输到测试装置的显示面板。

2.根据权利要求1所述的高温气体湿度测试装置，其特征在于：所述装置壳体的底部设有空气入口，装置壳体的顶部设有空气出口，空气出口设有排气扇。

3.根据权利要求1所述的高温气体湿度测试装置，其特征在于：所述的换热器为管状体，管体的外壁上设有散热片。

4.根据权利要求1所述的高温气体湿度测试装置，其特征在于：所述装置壳体的进口设有高温气体导入软管。