SU625155A1

SU625155A1 - Condensation-type hygrometer

Info

Publication number: SU625155A1
Application number: SU742078181A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Меркулов; Натан Дмитриевич Колышев; Анатолий Иванович Каршин
Original assignee: Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Имени Академика С.П. Королева
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1974-11-25
Publication date: 1978-09-25

Description

Изобретение относитс к влагометрии и может быть использовано дл Измерени влажности газов методом точки росы . Известны конденсационные гигрометры , содержащие чувствительный элемент с датчиком температуры, охладитель и регистрирующее устройство ij. Сложность конструкции этих пирометров вызвана необходимостью в охлаждающем устройстве. ; в качестве охладител используютс тверда углекислота , сжиженные газы или эффект дросселировани газов высокого давлени , снижаюйше- эксплуатационные возможности кондёисационных гигрометров иди, в отдельных случа х исключающих их применение. Термоэлектрические полупроводниковые охладители не позвол ют достигнуть больших перепадов температур . Кроме: того, известные гигрометры требуют дополнительного устройства дл прокачки исследуемого газа через чувствительный элемент. Известен конденсационный гигрс)мет содержащий кондуктбметрический вительный элемент с термопарой, регистрирующее устройство и охладитель в виде вихревой трубы, на одном конце которой, в диафрагме, за1среш1ен медный стержень, наружный торец которого, вл ющийс чувствительным элементом, расположен на внешней стороне диафрагмы 2 . Расположение чувствительного элемента на внешней стороне диафрагмы приводит к значительным потер м температурного перепада на чувствительном элементе за счет тепловых потокой к стержню через тело диафрагмы и не позвол ет полностью использовать возможности вихревой трубы, что снижает экономичность гигрометра и сужает диапазон .измерени влажности. Так, разработанный на основе авт.св. № 155638 гигрометр ВГ-3 обеспечивает получение температуры на зеркальце до - , в то врем как на оси вихревой трубы температурадостигает и ниже. Целью изобретени вл етс повышение экономичности гигрометров и расширение диапазона измерени влажности газов. Достигаетс это тем, что чувствительный элемент гигрометра помещен в осевую зону вихревой трубы; трубка чувствительного элемента выполнена сквозной дл подачи исследуемого газа, торец трубки чувствительногоThe invention relates to moisture measurement and can be used to measure the moisture content of gases using the dew point method. Known condensation hygrometers containing a sensitive element with a temperature sensor, a cooler and a recording device ij. The complexity of the design of these pyrometers caused by the need for a cooling device. ; solid carbon dioxide, liquefied gases, or the effect of throttling high-pressure gases are used as a cooler, reducing the operational capabilities of the confectioning hygrometers or, in some cases, precluding their use. Thermoelectric semiconductor coolers do not allow for large temperature differences. In addition: in addition, well-known hygrometers require an additional device for pumping the test gas through a sensitive element. A condensation hygrometry containing a thermocouple conductance measuring element, a recording device and a cooler in the form of a vortex tube, at one end of which, in the diaphragm, a copper rod is installed, is known, whose outer end, which is a sensitive element, is located on the outside of the diaphragm 2. The location of the sensing element on the outer side of the diaphragm leads to significant losses of temperature difference on the sensing element due to thermal fluxes to the rod through the diaphragm body and does not allow full use of the possibilities of the vortex tube, which reduces the efficiency of the hygrometer and reduces the range of humidity measurement. So, developed on the basis of auth.St. No. 155638 the VG-3 hygrometer ensures that the temperature on the mirror is up to -, while on the axis of the vortex tube the temperature reaches even lower. The aim of the invention is to increase the efficiency of hygrometers and to expand the range for measuring the humidity of gases. This is achieved by the fact that the sensitive element of the hygrometer is placed in the axial zone of the vortex tube; the tube of the sensing element is made through to supply the test gas, the end of the tube is sensitive

элемента/ расположенный за электродами по ходу газа, снабжен заглушкой, в которой выполнено регулируемое отверстие, сообщающее полость трубки :с вакуумированной зоной вихревой трубы.element / located behind the electrodes in the course of the gas, provided with a plug, in which an adjustable hole is made, which connects the tube cavity: with a vacuum zone of the vortex tube.

На Фиг.1 изобрсшсена принципиальна схема предлагаемого гигрометра; на фиг.2 - то же, разрез на фиг.1.1, an inventive conceptual diagram of the proposed hygrometer; figure 2 is the same section in figure 1.

Чувствительный элемент 1 укреплен внутри вихревой трубы 2 на ее оси. В центре трубы расположен тангенциалный сопловой вход 3 дл подвода сжатого газа. На концах трубы установлены раскруточные выходные устройства в °виде щелевых диффузоров 4 и 5. В центре чувствительного элемента с малым зазором вмонтированы дл электрода (медные кольца) б с выводными контактами 7 и термопарой или термометром сопротивлени 8. Торец трубки , расположенный за электродами по ходу газа, снабжен заглушкой 9, в которой выполнено отверстие, регулируемое дросселем 10,The sensing element 1 is fixed inside the vortex tube 2 on its axis. In the center of the pipe there is a tangential nozzle inlet 3 for the supply of compressed gas. Spreader outlets are installed at the ends of the pipe in ° form of slot diffusers 4 and 5. They are mounted in the center of the sensitive element with a small gap for the electrode (copper rings) with output contacts 7 and a thermocouple or resistance thermometer 8. The end of the tube located behind the electrodes along the way gas, provided with a plug 9, in which the hole is made, adjustable throttle 10,

гигрометр работает следующим образом . Сжатый газ вводитс в вихревую трубу через штуцер 11 и создает на оси трубы зону низкой температуры, в которой наход тс электроды. Испытуема парогазова среда вводитс внутрь чувствительного-элемента, где омывает внутренние поверхности электродов , охлаждаемых вихрем. Затем через отверстие в заглушке 9, она отсасываетс в осевую зону вихревой трубы. Расход исследуемого газа может регулироватьс положением дрос сел 10. При выпадении конденсата на поверхности электродов через зазор по вл етс утечка тока или измен етс емкость системы, что фиксируетс регистрирующим устройством.hygrometer works as follows. Compressed gas is introduced into the vortex tube through fitting 11 and creates on the pipe axis a low temperature zone in which electrodes are located. Test vapor-gas medium is introduced into the sensitive element, where it washes the inner surfaces of the electrodes, cooled by a vortex. Then, through the hole in the plug 9, it is sucked into the axial zone of the vortex tube. The flow rate of the test gas can be controlled by the position of the village thrusters 10. When condensate deposits on the surface of the electrodes through the gap, current leakage or system capacity changes, which is recorded by the recording device.

Расположение чувствительного элемента в осевой зоне вихревой трубы практически устран ет тепловые потоки , значительно снижает температуру чувствительного элемента и расшир ет диапазон измерени влажности до-1.00 СThe location of the sensing element in the axial zone of the vortex tube virtually eliminates heat fluxes, significantly reduces the temperature of the sensing element and extends the humidity measurement range up to 1.00 ° C

Применение отверсти в торце труб|ки чувствительного элемента позвол ет прокачивать исследуемый газ без приме|нени дополнительного побудител расхода , что повышает экономичность работы гигрометра.The use of a hole in the end of the tube of the sensing element allows the test gas to be pumped without the use of additional flow rate, which increases the efficiency of the hygrometer operation.

Испытани показали надежность работы гигрометра в более широком диапазоне по сравнению с известным гигрометром.Tests have shown the reliability of the hygrometer in a wider range compared with the well-known hygrometer.

Claims

1. A condensation hygrometer containing a conductometric sensitive element made in the form of a tube with two ring electrodes and a temperature sensor, a vortex cooler tube and a measuring circuit, characterized in that, in order to increase efficiency and extend the range of humidity measurement, the sensitive element of the hygrometer is placed in axial zone of the vortex tube.

2. Hypometer POP.1, characterized in that the sensitive element tube is made through to supply the test gas.

3. The hygrometer in accordance with claim 1, 1, 2, and the fact that the end of the sensing element tube, located behind the electrodes p6 to the gas flow, is provided with a plug, in which an adjustable hole is made, which connects the cavity of the tube with the evacuated vortex tube zone.

Sources of information taken into account in the examination;

1. Airborne condensation hygrometer. Lime USSR Academy of Sciences. sir Geophysics, No. 4, 1960.

2. USSR author's certificate

No. 155638, M.C. Q01 N 21 / 50,196li.

LA