SU560199A1 - Способ определени точки росы газа в издели х конструкционной оптики - Google Patents

Description

1

Изобретение отиоситс  к влагометрии и может быть использовано дл  качественной герметизации межстекольного пространства и предотвращени  по влени  в камере изделий газообразных веществ, способных в эксплуатационных услови х конденсироватьс  на стекла издели , что приводит к ухудшению оптических характеристик изделий в целом.

Известный способ определени  точки росы в газах, основанный па измерении температуры , до которой необходимо охладить пепасыП1 ,енпый газ до состо ни  насыщени , недостаточно точен 1.

Ближайщим техническим решение.м к изобретению  вл етс  способ, заключающийс  в охлаждении участка внешней поверхности одного из стекол хладагентом и регистрации времени охлаждени  стекол издели  до начала конденсации влаги впутри издели  2.

Однако известный способ пепригоден дл  применени  в остеклении транспортных средств, где толщина стекла превышает, как правило, 10 мм, а необходима  гарантированна  точка росы газа ниже -50°С.

Поскольку дл  достижени  при измерении значительно более низких температур в изделии конструкционной оитики необходимо было бы использовать другой хладагент (жидкий азот вместо примен емой смеси сухого льда с ацетоном), но тогда из-за неизбежной

конденсации атмосферной влаги на оптические поверхности холодных элементов регистрирующей системы возникает существенна  ошибка в определении момента начала загр знени  внутри издели .

Кроме того, в случае низкой гочки росы газа в камере издели  конденсат образуетс  в виде п тна, состо щего из отдельных мелких точек изморози, которое мало уменьшает светопропусканпе стекла, п фотоэлементом длительно не бхдет зафиксировано. По вленпе такого конденсата быстрее рег стрпруетс  визуальпо из-за широкого пол  обзора человеческого глаза.

Цель изобретени  - повышенпе точности определени  путем устранени  погрешности, св занной с конденсацией влаги атмосферы в области низких температур на внешних поверхност х издели  п охладител  в контролируемой зоне.

Дл  этого участок издели  охлаждают через плоскопараллельпхю, зеркально полированиую плаетииу, которую предварительно приклеивают к стеклу издели  с помощ,ью пленки органической жидкости, например спирта, а в качестве хладагента используют вещество, температура которого ниже температуры замерзани  жидкости.

Существо способа заключаетс  в том, что

0 прп измерении охлаждение ограниченного

участка внешней поверхности одного из стехол нздели  осуществлЯетси не пр мым конTaKTOTvi с рабочей плоскостью охладител,,, а через промежуточную пластину. Благодар  этому достигаетс  исключение паразитной конденсации атмосферной влаги в рабочей зоне охлаждаемого стекла при использовании в качестве хладагет1та даже криогенной жидкости , температура которойниже температуры замерзани  органической жидкости, - пленка жидкости замерзает, сохраи   свою прозрачиость и однородность, тем самым обеспечиваетс  точность регистрации момента возникновени  минимальной конденсации па внутренней поверхности охлаждаемого стекла ири визуальном иаблюдении в отраженном свете через другое стекло издели .

Таким образом, при исиользоваиии в качестве хладагента криогенной жидкости реализуете  возможность достоверного определени  низких значений точки росы газа в камере из;:сли; коиструкгиюпиой оитики, изготовлепиого :з толстых стекол.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ.

Устройство имеет основание 1, на котором установлены обод 2 с трем  подвижными ры-::ага ла 3 и система, состо н а  из подставки 4, сто.пика 5, каретки 6, охладител  7. Дл  перемещени  иодставки 4 относительно основани  1 вдоль оси Y служит направл юща  8, 1.:отора  в свою очередь перемеитаетс  по основанию вдоль оси X; нужиое иолол еиие подставки 4 и направл ющей 8 фиксируетс  болтами 9. Вертикальпое перемещение столика 5 с охладителем (вдоль оси Z) осуществл етс  с помощью ходового винта 10 вращением руко тки 11. Охладитель лайками 12 закреилеи на каретке 6. Каретка с охладителем исреме цаетс  по столику с иомощью щарикоподшипииков и фиксируетс  в двух положени х (исходном и рабочем) пружиииым затвором 13. Бинты 14 и 15 служат дл  юстировки рабочей -глоскости торцовой заглушки охладитет  отиосителг но плоскости стекла контролируемого издели .

Плоскопараллельиа , зеркально полированна  пластина 16, выполненна  из мате;)иала с 5ысокой теплонроводпостью (напрнмер, из меди), закреилеиа иосредством нити 17, гильзы 18, планки 19 и виптов 20 и 21 на ободе 2.

Охладитель состоит из хладопровода 22, иаружного кожуха 23 и торцовой заглушки 24, внешн   иоверхиость которой должна быть илоской и полированной. Полость между хладопровод .ом 22 и кожухом 23 заполнена теплоизол торол . Дл  умеиыпеии  испарени  хладагента из хладоировода предусмотреиа теплюпзолирующа  крышка 25. Контролируемое изделие 26 закрепл ют в вертикальном положении к рычагам 3 на ободе 2.

Измерение провод т следующим образом.

После закреплени  контролируемого издели  на ободе 2 и проведеии  юстировочиых

операций хладопровод 22 заполн ют хладагентом (жидким азотом), а пластину 16, вывещеииую па ободе 2, приклеивают к стеклу издели  на плеике спирта (.между контактирующими иоверхпост ми). Далее перемещают охладитель ио столику в рабочее иоложение, закрывают затвор 13 и охлаждают через пластину 16 иебольщую зону виешией поверхности стекла издели  вилоть до ио влени  конденсата на внутренней поверхности охлаждаемого стекла. Наблюдение за внутренней поверхностью охлаждаемого стекла издели  ведетс  в отраженном свете через второе стекло (источник света на чертеже ие показан). Оператор секундомером фиксирует врем  охлаждеии  стекла до момента ио влени  едва видимого коидепсата внутри издели . По графику, предварительно полученному экспериментальным путем, дииамики охлаждени  стекла издели  в конкретном устройстве зафиксированное врем  легко преобразуетс  в значение минимальной температуры внутрепией иоверхиости стекла к момеиту начала загр знени  издели , котора  характеризует точку росы гаi в герметичной камере издели .

Таким образом была зарегистрироваиа точка росы газа -90°С в камере издели , составленного из стекол толщиной 14 мм.

0 Использование предлагаемого способа позвол ет легко с помощью несложного устройства определ ть точку росы газа в камерных издели х коиструкциоиной оитики самых различных типо15азмеров в широком диапазоне

5 измерени , т. е. оцеиить работоспособность каждого издели  остеклени  до постановки его на объект эксплуатации, а также разработать издели , которые гарантированно сохран ли бы свои оитические параметры в услоВИЯХ эксилчатации.

Фор м л а и 3 о б р е т е и и  

Способ оиределеии  точки росы газа в издели х конструкционной оитики, заключающийс  в охлаждении участка внешней поверхности одного из стекол издели  хладагентом и

регистрации времени охлаждени  стекла издели  до начала конденсации влаги внутри издел11 , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  путем устранени  погрешности, св занной с конденсаиией влаги атмосферы в области низких тем сратур на внеигних иоверхност х издели  и охладител  в контролируемой зоне, охлаждение участка издели  осуществл ют через плоскопараллельиую, зеркально полировапную пластину, которую предварительно приклеивают к стеклу изде.ли  с помощью пленки оргаиической жидкости, например спирта, а в качестве хладагеита исиользуют вещество, темнература которого ииже температуры замерзаии  жидкости.

Источники информации, ппшг тые во внимание при экспертизе;

1. Берлинер М. А. Электрические измерени , автоматический контроль и регулирование

влажности. М.-Л., Энерги , 1965, с. 227, 250-260.

2. Патент США Л 3064135, кл. 250-218, 1362.

25