RU1784893C - Конденсационный гигрометр - Google Patents

Abstract

Использование: область гигрометрии. Сущность изобретени ; конденсационный гигрометр включает измерительную камеру, внутренн   поверхность которой  вл етс  конденсационным зеркалом, тангенциальные отверсти , стекла, охладитель, источник света. Гигрометр содержит устройство дл  формирований узконаправленного пучка световых лучей. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к гигрометрии. Преимущественна  область использовани  - измерение низких значений точки росы сжатых газов.

Известен конденсационный гигрометр, содержащий измерительную камеру дл  входа и выхода световых лучей, охладитель, источник света и фотоприемник. Измерение точки росы газа данным конденсационным гигрометром основано на изменении интенсивности светового потока, отраженного от плоского охлаждаемого конденсационного зеркала, в результате конденсации вод ных паров.

Недостаток этого конденсационного гигрометра заключаетс  в том. что дл  заметного ослаблени  интенсивности светового потока требуетс  образование на конденсационном зеркале сравнительно большого количества конденсированной фазы, что исключает возможность точного измерени  точки росы газа

Известен конденсационный гигрометр, содержащий измерительную камеру-холо- допровод в виде полого Цилиндра,  вл ющуюс  конденсационным зеркалом, с каналами дл  входа и выхода световых лучей , выполненными под углом к оси цилиндра дл  образовани  винтообразной траектории световых лучей, охладитель, источник Света и фотоприемник.

В этом конденсационном гигрометре при измерении точки росы газа предусмотрено многократное Отражение световых лучей от цилиндрической поверхности конденсационного зеркала. Вследствие этого точность измерени  точки росы газа повышаетс . Недостаток этого конденсационного гигрометра заключаетс  в наличии на конденсационном зеркале зон, на которые световые лучи не попадают. Это приводит к существенным погрешност м при измерении низких значений точки росы газа, когда конденсированна  фаза вод ных паров образуетс  неравномерно.

ч

00 .N 00

чэ

Сл)

Цель изобретени  - повышение точности измерений точки росы газа.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в конденсационном гигрометре, содержащем измерительную камеру-холодо ровод в виде полого цилиндра,  вл ющуюс  конденсационным зеркалом, с каналами дл  входа и выхода световых лучей, выполненными под углом 1 оси цилиндра дл  образовани  вин- тообразШЙ У Шсторйи световых лучей, ох- лад&тел1ь7 источник света и фотоприемник, оси каналов дл  входа и выхода световых лучей расположены по касательной к цилиндрической поверхности конденсационного зеркала, источник и приемник света установлены с возможностью изменени  угла между их ос ми и осью камеры-холодопро- вода.

Сущность изобретени  состоит в том, что при измерении точки росы газа световые лучи попадают практически на все участки цилиндрической поверхности конденсационного зеркала под Малым углом падени  и отражени , что позвол ет с большой чувствительностью и точностью определ ть момент начала образовани  конденсированной фазы. Это достигаетс  расположением осей каналов дл  входа и выхода световых лучей по касательной к цилиндрической поверхности конденсационного зеркала, и возможностью изменени  угла между ос ми источника, приемника света и осью камеры-холодопровода.

Преимущество предлагаемого конденсационного гигрометра перед прототипом - возможность более точного измерени  точки росы газа.

На фиг. 1 показан гигрометр, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Принципиальна  схема включает измерительную камеру 1 в виде полого цилиндра , например, металлического, внутренн   поверхность которого  вл етс  конденсационным зеркалом 2, с тангенциальными каналами 3, 4, выполненными под углом к оси. которые дл  герметизации измерительной камеры 1 закрыты стеклами 5, 6, охладитель 7, например, термоэлектрическую батарею, источник света 8, например, све- тодиод, оптическое устройство дл  формировани  узконаправленного пучка световых лучей (например, коллиматор}, смонтированное в обойме 10, фотоприемник 11, например, фотодиод, смонтированный в обойме 12. В качестве источника излучени  может использоватьс  лазер. Дл  обеспечени  возможности изменени  угла между источника света, фотоприемника и осью камеры-холодопровода обоймы 10 и 12 соединены с измерительной

камерой 1 подвижно, например, с помощью сильфонов 13,14.

Работа конденсационного гигрометра происходит следующим образом: анализируемый газ с заданным расходом, например 1 л/мин, пропускают через измерительную камеру 1, котора  охлаждаетс  с помощью охладител  7. Одновременно световой поток от источника света 8 через оптическое

устройство дл  формировани  узконаправленного пучка световых лучей 9. стекло 5 и тангенциальный канал 3 попадает на конденсационное зеркало 2 в виде узконаправленного пучка световых лучей практически

тангенциально (угол ft, фиг.2) и под некоторым углом а (фиг.1) к оси измерительной камеры 1, образу  винтообразную траекторию . При необходимости величина углов а и/9 может измен тьс  с помощью регулировечного устройства - сильфона. Сильфоны 13, 14 позвол ют измен ть положение обойм 10,12 в вертикальной и горизонтальной плоскост х и, тем самым, дают возможность устанавливать источник света 8 и

фотоприемник 11 в оптимальное положение по отношению к тангенциальным каналам 3,4 - с учетом того, чтобы световые лучм при своем отражении охватывали практически все участки конденсационного зеркала

2.

Многократно отража сь, световые лучи через тангенциальный канал 4 и стекло 6 попадают в фотоприемник 11 и вызывают в нем определенный выходной сигнал. В случае изменени  чистоты поверхности конденсационного зеркала 2 вследствие конденсации вод ных паров интенсивность светового потока, попадающего в фотоприемник , резко уменьшаетс . Разность выходного сигнала с высокой точностью фиксируетс  измерительной схемой гигрометра . В качестве источника света может быть использован любой источник, излучающий световые лучи как в видимой, так и в

невидимой части спектра, например, инфракрасные , обладающие высокой степенью поглощени  во влажной среде.

50

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Конденсационный гигрометр, содержащий измерительную камеру - холодопровод в виде полого цилиндра,  вл ющуюс  конденсационным зеркалом с каналами дл  в хода и выхода} -световых лучей, выполненными под углом к оси цилиндра дл  образовани  винтообразной траектории световых лучей, охладитель, источник света и фотоприемник, отличающийс  тем.

   что, с целью повышени  точности измерени  точки росы, оси каналов дл  входа и выхода световых лучей расположены по касательной к цилиндрической поверхности

   конденсацйонногр зеркала, источник и приёмник света установлен с возможностью изменени  угла между их ос ми и осью камеры-холодопровЬда.

   :,,;,-;-:ч ;