SU537316A1 - Первичный измерительный преобразователь температуры точки росы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к физико-химическим методам анализа, в частности к гигрометрии точки росы в метеорологии, и может использоватьс  при точных измерени х влажности газа в различных област х техники.

Известен регистрирующий гигрометр точки росы, содержащий камеру, зеркало, средство дл  поддержани  оптимальной температуры зеркала, систему регулировки давлени , индикатор конденсата 1.

Однако он не может быть использован в качестве исходного образцового средства измерени  влажности из-за недостаточной точности .

Известен гигрометр точки росы, предназначенный дл  прецизионных измерений, содержащий приемную камеру с расположенными в ней зеркальцем, полупроводниковым холодильником , преобразователем температуры в электрическую величину, наход щимс  в тепловом контакте с зеркальцем и индикатором Конденсата 2.

Однако необходима  точность измерений оказываетс  недостижимой. Это св зано с тем, что существенный вклад в суммарную погрешность вносит градиент температуры в конденсате и в теле конденсационного зеркальца . Он обусловлен разностью между температурой анализируемого воздуха и температурой точки росы, и с увеличением этой разности (т. е. с уменьшением относительной влажности анализируемого газа) увеличиваетс  погрешность измерени  точки росы. Цель изобретени  - увеличение точности

измерени  путем уменьшени  разности температур между анализируемым газом и его точкой росы.

Дл  этого в предлагаемом преобразователе приемна  камера снабжена теплообменником

и средством дл  его охлаждени . Кроме того, теплообменник выполнен в виде медных брусков с каналами, обща  плошадь которых превышает площадь зеркальца, а средство дл  охлаждени  теплообменника выполнено

в виде термоэлектрического модул , электрически соединенного с полупроводниковым холодильником зеркальца.

На чертеже представлен предлагаемый первичный измерительный преобразователь.

Преобразователь содержит конденсационное охлаждаемое зеркальце 1, в теле которого помещен преобразователь температуры в электрическую величину, например микротермистор; полупроводниковый охлаждаемый модуль 2, к одному из спаев которого припа но зеркальце 1, а к другому - теплопровод щий радиатор 3; охлаждающий теплообменник 4, выполненный в виде металлического брусочка с цилиндрическими каналами, припа нного к

полупроводниковому модулю 5, гор чие спаи

которого припа ны к радиатору 6; теплообменник 7 и модуль 8 (дл  обеспечени  необходимого охлаждени  в конкретном макете использованы четыре теплообменника с модул ми ) ; теплоизолирующую крышку 9 дл  уменьшени  тепловых потерь; отражатель 10 в виде полуэллипсоида вращени , в одном из фокусов которого расположено зеркальце 1, а в другом - фотопреобразователь 11 (например , фотодиод); узел формировани  12 параллельного пучка света; аспиратор 13 дл  получени  потока воздуха (14 - отверстие в отражателе дл  пропускани  параллельного пучка света в зеркальце).

Преобразователь работает следующим образом .

Поток воздуха, подлежащий анализу, направл етс  в камеру, часть его омывает пластины радиатора модулей предварительного охлаждени  и пластины радиатора полупроводникового модул , охлаждающего конденсационное зеркало. При прохождении электрического тока через полупроводниковые модули происходит охлаждение теплообменника и зеркальца. По вивщийс  на зеркальце конденсат поддерживаетс  в дальнейшем за счет регулировани  значени  электрического тока, при котором температура зеркальца оказываетс  равной температуре точки росы, вследствие чего конденсат находитс  в термодинамическом равновесии с вод ным паром (т. е. не происходит дальнейщей конденсации или испарени  конденсата).

Поскольку температура воздуха после прохождени  теплообменников оказываетс  близкой к точке росы, то источник градиента в теле зеркальца и конденсата устран етс , поэтому измеренна  температура действительно равна температуре поверхности конденсата, наход щегос  в термодинамическом равновесии с вод ным паром, т. е.  вл етс  истинной температурой точки росы.

Обнаружение и поддержание конденсата на заданном уровне может осуществл тьс  высокочувствительной оптической системой.

Предлагаемый первичный измерительный преобразователь температуры точки росы благодар  наличию в приемной камере теплообменника , позвол ющего осуществл ть предварительное охлаждение воздуха, снижает погрешность измерени  точки росы на 0,24°С (дл  значени  относительной влажности анализируемого воздуха 10%).

Claims (3)

1.Первичный измерительный преобразователь температуры точки росы, состо щий из

приемной камеры с расположенными в ней зеркальцем, полупроводниковым холодильником , преобразователем температуры в электрическую величину, наход щимс  в тепловом контакте с зеркальцем и индикатором конденсата, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени  путем уменьшени  разности температур между анализируемым газом и его точкой росы, приемна  камера снабжена теплообменником и средством дл  его охлаждени .

2.Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что теплообменник выполнен в виде медных брусков с каналами, обща  нлощадь которых превыщает площадь зеркальца.

3.Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что средство дл  охлаждени  теплообменника выполнено в виде термоэлектрического модул , электрически соединенного с полупроводниковым холодильником зеркальца .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Prins L. Proceedings of the VIII International Congress of Pefrigeration. London, 1951, c. 295.

2.Влажность. Т. 1. Л., Гидрометеоиздат, 1967, с. 165-167.

3ъ

fQ

J

1

«

J