CN219496320U - 气体湿度发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体检测技术领域，其公开了一种气体湿度发生装置，包括：箱体，其内部形成恒温空间；饱和室，其设于所述恒温空间内，用于接收外部干燥压缩气并生成饱和湿气；测量室，其设于所述恒温空间内，用于接收来自于所述饱和室的饱和湿气；湿气调压阀，其设于所述恒温空间内，用于调节所述饱和室后端管路阻力，所述湿气调压阀的一端通过第一管路与所述饱和室连接，另一端通过第二管路与所述测量室连接，所述第一管路、第二管路位于所述恒温空间内。本实用新型提高了双压法湿度发生装置压力和相对湿度值对应的准确性和稳定性。

Description

气体湿度发生装置

技术领域

本实用新型属于气体检测技术领域，尤其涉及一种气体湿度发生装置。

背景技术

利用双压法湿度发生原理进行湿度传感器及仪表的校准时，需调整测量室和饱和室之间的压力比值来对应发生不同湿度值的气体。使用时关键的影响因素是饱和室、测量室、气体输送管路及管路中调压阀等部件保证温度一致且恒定。

现有的涉及双压法湿度发生原理的技术及专利如实用新型专利CN205808448U中，只对饱和室和测量室进行控温，并未考虑到饱和室和测量室之间气体管路及调压阀部件的温度控制，当气体管路及调压部件温度低于饱和室温度时，易造成结露影响设定相对湿度值得准确性，并且采用半导体制冷片控温易造成温度过冲，稳定性较差。

发明内容

本实用新型提供了一种气体湿度发生装置，实现全流域恒温，提高双压法湿度发生装置压力和相对湿度值对应的准确性和稳定性。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

本申请一些实施例中，提供了一种气体湿度发生装置，包括：

箱体，其内部形成恒温空间；

饱和室，其设于所述恒温空间内，用于接收外部干燥压缩气并生成饱和湿气；

测量室，其设于所述恒温空间内，用于接收来自于所述饱和室的饱和湿气；

湿气调压阀，其设于所述恒温空间内，用于调节所述饱和室的后端管路阻力，从而改变所述饱和室内的压力，所述湿气调压阀的一端通过第一管路与所述饱和室连接，另一端通过第二管路与所述测量室连接，所述第一管路、第二管路位于所述恒温空间内。

本申请一些实施例中，所述恒温空间内填充水，所述恒温空间内设有加热件，所述加热件用于加热所述恒温空间内的水，所述饱和室、所述测量室、所述湿气调压阀、所述第一管路、以及所述第二管路位于所述恒温空间内的水中。采用水浴加热的方式可使箱体内部湿度发生检测装置的各个器件受热均匀。

本申请一些实施例，还包括预热管，用于对进入所述饱和室的外部干燥压缩气进行预热。预热管能使进入饱和室前温度较低的压缩气体得到充分预热，可有效避免饱和室受压缩气影响温度较后端管路偏低的问题。

本申请一些实施例中，预热管为若干根U型管对应排列并以此相接而成的蛇形管结构。

本申请一些实施例中，蛇形管能够增加干燥气体的预热时间使之充分预热。

本申请一些实施例中，所述预热管位于所述恒温空间内的水中。也采用水浴加热的方式，便于与箱体内部的各个器件实现相同的温度。

本申请一些实施例，还包括干气调压阀，其设于所述饱和室的上游管路上，用于减少前端气源波动对所述饱和室内压力的影响。从而减少前端供气系统压力波动对整个气体湿度发生装置的影响，提高装置的稳定性。

本申请一些实施例中，所述箱体内设有温度传感器Ⅰ，所述饱和室内设有温度传感器Ⅱ，所述测量室内设有温度传感器Ⅲ，各个温度传感器的设置可实时监测箱体内部以及箱体内部各器件的温度。

本申请一些实施例中，所述饱和室和所述测量室的材质为金属，金属材质导热好，能实现全流域的恒温。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过将箱体内部构造成恒温空间的办法使箱体内部输送气体的管路、产生饱和湿气的饱和室以及用于检测湿度传感器的测量室始终处于相同且恒定的温度，减少了中间管路的含湿量损失，提高了双压法湿度发生装置压力和相对湿度值对应的准确性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的结构示意图;

图2为根据实施例的饱和室结构示意图；

图3为根据实施例中饱和室的俯视图；

图4为根据实施例中饱和室的底面剖视图；

附图标记说明：

1、箱体；11、温度传感器Ⅰ；

2、干气调压阀；

3、预热管；

4、饱和室；41、温度传感器Ⅱ；42、饱和器；421、不锈钢圆盘；422、通孔；43、导管；44、温度传感器插接孔；

5、湿气调压阀；

6、测量室；61、温度传感器Ⅲ；

7、待测定湿度传感器；

8、加热件；

9、第一管路；

10、第二管路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语”上”、”下”、”左”、”右”、”竖”、”横”、”内”、”外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语”第一”、”第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

气体湿度发生装置是采用恒温水浴加热的方式加热饱和室4和测量室6以及气路的输送管道，然后在饱和室4中采用鼓泡原理生成饱和湿气，以达到在测量室6中根据道尔顿定律检测待测定湿度传感器7的准确性的一种湿度检测装置。

如图1所示，气体湿度发生装置包括箱体1、饱和室4、测量室6以及湿气调压阀5，其中：

箱体1，其内部形成恒温空间；

饱和室4，其设于恒温空间内，用于接收外部干燥压缩气并生成饱和湿气；

测量室6，其设于恒温空间内，用于接收来自于饱和室4的饱和湿气；

湿气调压阀5，其设于恒温空间内，用于调节来自饱和室4内的饱和湿气进入测量室6的流量，湿气调压阀5的一端通过第一管路9与饱和室4连接，另一端通过第二管路10与测量室6连接，第一管路9、第二管路10位于恒温空间内。

本实施例通过将箱体内部构造成恒温空间的办法使箱体内部输送气体的管路、产生饱和湿气的饱和室以及用于检测湿度传感器的测量室始终处于相同且恒定的温度，减少了中间管路的含湿量损失，提高了双压法湿度发生装置压力和相对湿度值对应的准确性和稳定性。对于箱体1，采用长方体结构，箱体1用于放置、安装气体湿度发生装置的各个部件，箱体1内部被构造成恒温空间，恒温通过箱体1内部盛接水，水中放置有加热件8如加热棒，从而进行水浴加热的方式实现，箱体1内部盛接的水选用纯净水，选用纯净水能够有效避免使用自来水等硬水加热时在箱体1内壁上积聚水垢的问题，若积聚水垢较多不但会影响恒温的灵敏度而且会缩短装置的使用寿命。

箱体1内部的水位高度与箱体1高度齐平，使箱体1内部各处的温度相等，实现全流域的恒温。

箱体1上方可配有可拆卸的箱体盖，图中未体现，盖合箱体盖有助于对箱体1内进行保温，提高加热速度节能减耗，也能避免箱体1外部空气温度较低时上部的水接触空气面大与下部的水有温度差。

箱体1外壁上可包设有保温材料，图中未体现，设置保温材料同样有助于对箱体1内进行保温，提高加热速度，实现内部水的温度一致。

箱体1内部按照湿度发生的顺序依次固定有饱和室4、湿气调压阀5、测量室6以及用于连接饱和室4和测量室6的连接管路。

对于饱和室4，位于箱体1内部，饱和室4的作用是接收干燥压缩气通过鼓泡原理生成饱和湿气。

如图2至图4所示，饱和室4为盛放有饱和溶液的腔体，将干燥压缩气通过导管43插入到饱和溶液内部的饱和器42上，通过鼓泡原理生成饱和湿气。

饱和室4内部底端固定有饱和器42，饱和器42由若干个不锈钢圆盘421叠加而成，每个不锈钢圆盘421上均匀开设有若干通孔422，且自上而下通孔422的直径逐渐增大，气体进入饱和室4的饱和器42以后，将单束气流分散成多束气流，即将一个直径较大的气泡分散成若干个直径较小的气泡，从而增大气体与水的接触面积，提高气体对水汽的吸附量，然后通过对气流的反复分割和加湿，增大了气体与水的接触时间，从而产生饱和湿气。

对于湿气调压阀5，位于所述箱体1外部，湿气调压阀5调节饱和室4的后端管路阻力，从而改变饱和室4内的压力，从而调节测量室6气体总压与饱和室4气体总压的比值。湿气调压阀5位于箱体1外部便于测量人员进行调整。

对于测量室6，位于所述箱体1内部，测量室6内接收经过湿气调压阀5控制的饱和湿气，测量室6上开设有与外界大气相连通的通气孔，测量室6内还放置有待测定湿度传感器7。

由于气体在饱和、输送和膨胀的过程中，始终处于恒温条件并服从理想气体定律，那么根据道尔顿定律可知，测量室6中湿气的相对湿度值仅与测量室6气体总压力与饱和室4气体总压的比值有关，由于测量室6与外界大气连通，所以其气体总压为大气压并保持不变，测量室6中湿气相对湿度值的变化靠调节湿气调压阀5改变来自饱和室4的气体总压便可实现。

测量室6的顶端开设有插接孔，插接孔内插设有待测定湿度传感器7，测量室6顶端的插接孔便于插设待测定湿度传感器7，便于直接观测测量室6内的待测定湿度传感器7，便于插拔可针对不同的待测定温度传感器进行检测。

饱和室4和测量室6的外壳材质均采用金属材质，金属材质导热性好，便于实现气体在输送过程中恒温，由于饱和室4和测量室6在工作时需要一直浸泡在水里，且饱和室4内还盛放有饱和盐溶液，因此选择同时具有良好的导热性和耐腐蚀性的铝合金材质。

在箱体1内部饱和室4的前端还连接有预热管3，预热管3用于接收干燥压缩气进行预热并将预热后的干燥压缩气输送到饱和室4内。

预热管3为若干根U型管对应排列以后并以此相接而成的蛇形管结构，预热管3为一体成型的结构，能有效防止预热输送干燥压缩气过程中气体外溢；蛇形管的结构能在增加干燥气体的预热时间的基础上减小预热管3的体积。

预热管3采用金属材质，金属材质导热性好，能将水的温度快速传导到预热管3中使管内的干燥压缩气达到所需的温度。由于黄铜具有优良的可加工性、导热性和比较低廉的价格，因此预热管3采用黄铜材质非常理想。

预热管3的前端与干气调压阀2连接，干气调压阀2位于箱体1外部，干气调压阀2用于精准调节洁净干燥的压缩气进入预热管3时的流量，提高饱和器42的饱和压力，在饱和室4内生成饱和湿气，干气调压阀2能使进气稳定，减少前端供气系统压力波动对后续步骤产生影响。

干气调压阀2包括直接读数的表盘，能够更直观地观察饱和室4内气体压力数值及压力稳定性。

气体湿度发生装置还包括有若干温度传感器，具体包括箱体1上方螺纹连接的温度传感器Ⅰ11，饱和室4内设置的温度传感器Ⅱ41，测量室6内设置的温度传感器Ⅲ61，温度传感器Ⅰ11、温度传感器Ⅱ41、温度传感器Ⅲ61可采用直接能读出示数的，便于直接观测箱体1内的水温、饱和室4内的温度以及测量室6内的温度，可直观判断水浴温度是否达到稳定状态。

干气调压阀2、预热管3、饱和室4、湿气调压阀5以及测量室6之间均通过连接管路连接。

干气调压阀2和预热管3之间、预热管3和饱和室4之间的连接管路采用pu管和快速接头，快速接头拆接方便，增加组装的速率。

饱和室4和湿气调压阀5之间、湿气调压阀5和测量室6之间的连接管路采用不锈钢管和卡套接头，管和卡套接头均采用316不锈钢材质，由于需要通过湿气调压阀5对饱和室4内的气体压力进行调节，因此连接管路采用密封性更好且耐压性能更好的不锈钢材质。

在箱体1内部依次固定安装好预热管3、饱和室4、湿气调压阀5以及测量室6，然后使用连接管路按照干气调压阀2、预热管3、饱和室4、湿气调压阀5以及测量室6的顺序进行连接，连接好后向箱体1注入纯净水，直到水位与箱体1高度齐平，最后盖合箱体盖，完成气体湿度发生装置的安装。

在气体湿度发生装置工作时，加热件8对箱体1内的水进行加热，然后水浴加热箱体1内的预热管3、饱和室4以及测量室6和之间的连接管路，待温度传感器Ⅰ11、温度传感器Ⅱ41、温度传感器Ⅲ61的示数达到需要的数值，即水浴加热的温度值达到要求并保持恒定时，调节干气调压阀2调节进入干燥的压缩气，经过预热管3进入饱和室4内通过鼓泡原理干燥的气体变成饱和湿气，然后通过调节湿气调压阀5调节进入测量室6内的流量控制测量室6和饱和室4内的气体总压比值，从而测得插入测量室6内的待测定湿度传感器7的精准度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种气体湿度发生装置，其特征在于，包括：

箱体，其内部形成恒温空间；

饱和室，其设于所述恒温空间内，用于接收外部干燥压缩气并生成饱和湿气；

测量室，其设于所述恒温空间内，用于接收来自于所述饱和室的饱和湿气；

湿气调压阀，其设于所述恒温空间内，用于调节所述饱和室的后端管路阻力，所述湿气调压阀的一端通过第一管路与所述饱和室连接，另一端通过第二管路与所述测量室连接，所述第一管路、所述第二管路位于所述恒温空间内。

2.根据权利要求1所述的气体湿度发生装置，其特征在于，所述恒温空间内填充水，所述恒温空间内设有加热件，所述加热件用于加热所述恒温空间内的水，所述饱和室、所述测量室、所述湿气调压阀、所述第一管路、以及所述第二管路位于所述恒温空间内的水中。

3.根据权利要求1所述的气体湿度发生装置，其特征在于，还包括预热管，用于对进入所述饱和室的外部干燥压缩气进行预热。

4.根据权利要求3所述的气体湿度发生装置，其特征在于，所述预热管为若干根U型管对应排列并以此相接而成的蛇形管结构。

5.根据权利要求3所述的气体湿度发生装置，其特征在于，所述预热管位于所述恒温空间内的水中。

6.根据权利要求1所述的气体湿度发生装置，其特征在于，还包括干气调压阀，其设于所述饱和室的上游管路上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体湿度发生装置，其特征在于，所述箱体内设有温度传感器Ⅰ，所述饱和室内设有温度传感器Ⅱ，所述测量室内设有温度传感器Ⅲ。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的气体湿度发生装置，其特征在于，所述饱和室和所述测量室的材质为金属。