Способ определения точки росы

 

Изобретение относится к физическим измерениям и может найти применение в гидрометеорологии, приборостроении,нефтяной , химической промышленности и других областях науки и техники, где необходимо измерение влажности газа. Целью изобретения является упрощение способа определения температуры начала конденсации. Проводится сравнение температурной зависимости поверхности конденсации от времени с опорной кривой, полученной при охлаждении поверхности конденсации в вакууме. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 25/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752858/25 (22) 24.10.89 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт (72) А. А. Болотов и С, А. Лемеш (53) 533.275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 775679, кл. G 01 N 25/68, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1130787, кл. G 01 N 25/56, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ PQСЫ

Изобретение относится к физическим измерениям и может найти применение в гидрометеорологии, приборостроении, нефтяной, химической промышленности и других областях науки и техники, где необходимо измерение влажности газа.

Известен способ, состоящий в непрерывном измерении теплового потока, проходящего через равномерно охлаждаемую поверхность, причем начало выпадения конденсата на поверхности определяют по скачкообразному изменению потока тепла в момент выделения теплоты конденсации, Однако для реализации этого способа необходимо контролировать скорости потока газа над контрольной (конденсирующей) поверхностью, а также равномерность охлаждения холодильником поверхности конденсации, кроме того, необходимо проводить одновременные измерения как потока тепла через охлаждаемую поверхность, так и температуры поверхности конденсации.

„„SU „„1741037 А1 (57) Изобретение относится к физическим измерениям и может найти применение в гидрометеорологии, приборостроении, нефтяной, химической промышленности и других областях науки и техники, где необходимо измерение влажности газа.

Целью изобретения является упрощение способа определения температуры начала конденсации. Проводится сравнение температурной зависимости поверхности конденсации от времени с опорной кривой, полученной при охлаждении. поверхности конденсации в вакууме. 1 ил., 1 табл.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ, состоящий в том, что исследуемый материал, влажность которого необходимо определить, засыпают в измерительную ячейку, а в эталонную ячейку засыпают такое же количество предварительно высушенного материала. Обе ячейки помещают в рабочий объем нагревательной камеры с заданной температурой. В процессе прогрева температура эталонного (сухого) вещества будет изменяться по одной кривой, а содержащего влагу — по другой. При этом характер последней будет более пологим, поскольку в процессе прогрева часть тепла расходуется на испарение влаги. Через некоторое время температура сухого и влажного образцов станет одинаковой, а площадь, ограниченная этими двумя кривыми, будет пропорциональная количеству влаги в исследуемом материале.

Однако для реализации этого способа необходимо контролировать идентичность

1741037 объектов по массе и фракционному составу, что значительно усложняет процесс определения влажности.

Цель изобретения — упрощение способа определения температуры начала конденсации при сохранении точности измерения путем графического сравнения зависимостей температуры поверхности конденсации от времени.

Поставленная цель достигается тем, что зависимость изменения температуры конденсационной поверхности от времени для эталонной среды получают путем измерения температуры поверхности, помещенной в вакуум, а температуру начала конденсации определяют по точке расхождения кривых, соответствующих эталонной и контролируемой средам, Устройство, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ, состоит из вакуумного эксикатора, внутри которого устанавливается микрохолодильник с размещенным на его поверхности спаем дифференциальной термопары, и потенциометра типа КСП-4.

Для определения температуры начала конденсации предварительно проводят контрольный эксперимент с целью получения опорной зависимости от времени в случае невыпадения на ней конденсата, Для этого из эксикатора откачивается воздух и охлаждение микрохолодильника проводится в вакууме.

Затем в эксикатор подают газ, влажность которого необходимо определить, и снимают зависимость изменения температуры охлаждаемой поверхности от времени охлаждения при выпадении на ней конденсата.

Из сравнения полученных графиков (методом наложения) определяют точку расхождения кривых, которая будет соответствовать температуре начала выпадения конденсата на охлаждаемой поверхности, т.е. точку росы, Расхождение кривых обусловлено. тем, что при конденсации выделяется теплота Q (пропорциональная количеству выпавшего конденсата), которая приводит к повышению температуры поверхности конденсации, Таким образом, начиная с момента выпадения конденсата на контролируемой поверхности микрохолодильника, зависимость температуры поверхности от времени будет отличаться от опорной зависимости, полученной при охлаждении микрохолодильника в вакууме, т.е. без конденсации, Способ позволяет регистрировать начальное количество выпавшего конденсата независимо от распределения его по поверхности конденсации порядка 10 мг/км .

Пример, Определение влажности воздуха. 5

Предварительно проводят контрольный эксперимент с целью получения опорной зависимости изменения температуры охлаждаемой поверхности микрохолодильни10 ка без конденсации, Для этого из эксикатора откачивают воздух до давления

-0,1 МПа и проводят охлаждение микрохолодильника в вакууме (кривая 1 на графике).

Затем в эксикатор подают воздух, влаж15 ность которого необходимо определить, и снимают зависимость изменения температуры охлаждаемой поверхности микрохолодильника от времени при выпадении на ней конденсата (кривые 2 и 3, полученные при

20 влажности воздуха 44 и 68/ соответственно). Каждую из полученных зависимостей 2 и 3 сравнивают с опорной кривой 1 (методом наложения) и по точке расхождения кривых определяют температуры начала выпаде25 ния конденсата.

После определения температуры начала конденсации выполняют расчет влажности воздуха по формуле

30 = 00 () DeC(— — — )

Т 1 1

Т „ где О = -5,3627; С = 6888,2 К.

Результаты измерений пяти лабораторных проб представлены в таблице (в качестве стандартного способа использовался

35 психрометрический), Можно отметить удовлетворительное совпадение результатов, полученных с помощью предлагаемого и стандартного способов.

40 Таким образом, предлагаемый способ определения точки росы сохраняет чувствительность известного способа, но в отличие от него обладает простотой реализации, надежностью, не требует сложного оборудова45 ния, Кроме того, структурные характеристики капиллярно-пористой среды (размеры пор и капилляров) и распределение конденсата по контролируемой поверхности не

50 влияют на точность определения температуры точки росы предлагаемым способом.

Формула изобретения

Способ определения точки росы, заключающийся в том, что устанавливают зависи55 мость изменения температуры конденсационной поверхности микрохолодильника от времени в эталонной и контролируемой средах и по полученным на графиках кривых определяют температуру

1741037

ОО

100 120

ВРЕМЯ, С

Составитель А.Болотов

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 2081 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 начала конденсации, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при сохранении точности, зависимость изменения температуры конденсационной поверхности от времени для эталонной среды, получают путем измерения температуры поверхности, помещенной в вакууме, а температуру начала конденсации определяют по точке расхождения кривых, соответствую5 щих эталонной и контролируемой средам.