Устройство для калибровки и поверки гигрометров

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

И ЗОЗРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Допол н и тельное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 25.06.79 (2() 2812695/18-25 с присоединением заявки,% (23) ПриоритетОпубликовано 15.12.81. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 18.12.81 Ьеударстееиный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

А. П. Белошицкий и N. Д. Симулик (72) Авторы изобретения

БИЬли;: (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ И ПОВЕРКИ

ГИГРОМЕТРОВ

Изобретение относится к измеритель- ной технике, в частности к гигрометрии, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для калибровки и поверки гигрометров.

Известны устройства для калибровки и поверки гигрометров, которые реализуют метод двух давлений для получения газа с известной влажностью. Такие усч ройства, представляющие собой генераторы влажного газа, содержат жидкостной . |О термостат, блок подготовки газа, измерители температуры и давления, камеру преобразователей влажности, а также насытитель, выполненный, например, в виде

f5 набора последовательно соединенных между собой сосудов, заполняемых до определенного уровня водой.

Однако подобные генераторы характеризуются низкой эффективностью и недо20 статочной точностью. Низкая эффективность увлажнения потока газа обуславливается малой удельной поверхностью воды в объеме сосудов. Необходимость получения насьпценного влагой газа приводит к увеличению количества сосудов, на,личие которых, в свою очередь, вызывает необходимость использования термостата больших размеров и приводит к сравнительной трудности обеспечения малых градиентов температур в полостях составных частей генератора и, как следствие — к понижению его точности.

Известно устройство для калибровки и поверки гигрометров, которые содержат те же конструктивные признаки, что и вышеописанное устройство, но насытитель в нем используется барботажного типа, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндров (1) .

Недостатком генераторов этого типа. (c насытителем барботажного.типа) явля- ется ограничение его применения при от рицательных температурах термостатирования носителя из-за невозможности осу шествления барботажа газа через слой льда. Это ограничивает диапазон получаемых абсолютных влажностей и диапазон

Д!

26

ЗО

3$

4$

S5 рабочих температур при получении относи,тельных влажностей.

Наиболее близким к изобретению является генератор содержащий жидкостный термостат, в котором размещены блок подготовки газа, измерители температуры и давления, камеру для преобразователей влажности, а также насытитель в виде вертикального набора сообщающихся тарелок, которые наполняются водой и после- t0 довательно омываются потоком газа, что приводит к частичному устранению одного из приведенных выше недостатков, связанного с большими размерами насытителя и термостата (2).

Однако при этом низкая эффективность характерна и для этих генераторов. Она связана с тем, что поток газа в отдельНой тарелке (как и в отдельном сосуде), преимущественно проходит вдоль линии наиболее короткого соединения мест ввода и отвода газа, т.е. в общем случае газ . практически не омывает периферийные участки поверхности воды (льда) в тарелке (сосуде).

Целью изобретения является повышение как эффективностИ, так и точности гене ратора влажного газа, работающего при положительных и отрицательных температурах термостатирования насытителя.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для калибровки и поверки гигрометров, содержащем жидкостной термостат, в котором размещены блок подготовки газа, измерители емпературы и давления, камеру для преобразователей влажности и насытитель, выполнениый в виде вертикального набора сообщающихся тарелок, между тарелками насытителя перпендикулярно к ним расположены пластинчатые направляющие, образующие герметичный канал для прохождения потока увлажняемого газа, причем стенки канала покрыты слоем водоудерживаюшего материала.

В частном случае направляющая в каждой тарелке расположена по спирали.

Ширина герметичного канала 4 и его высота g связаны отношением — 0 5 2. с3 n

Предложенная конструкция позволяет направить поток увлажняемого газа последовательно вдоль всей поверхности воды в каждой отдельной тарелке и, кроме того, существенно увеличить (в 4 раза) удельную поверхность воды (льда) в полости насытителя за счет покрытия стенок канала слоем водоудерживающего материала, наполняемого водой со дна тарелки посредством смачиваемости.

Увеличение удельной поверхности воды позволяет при других равных условиях (скорость потока газа, достигаемая степень увлажнения газа и др.) значительно уменьшить габаритные размеры насытителя (в 8 раз) и соответственно термостата, что обуславливает уменьшение градиентов температуры и, как следствие увеличение точности генератора.

На фиг. 1 схематически показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — насытитель, общий вид.

Устройство содержит фильтр 1 для очистки газа, теплообменник 2, насытитель 3, измерители давления 4 и 5, измеритель температуры 6, рабочую камеру

7 для измерительных преобразователей влажности, жидкостной термостат 8 и штуцеры 9 и 1 0 для подвода и отвода газа. Насытитель состоит из вертикального набора тарелок 11, прокладок 12 для уплотнения тарелок, фланцев 13 и шпилек 14 для их стягивания. Тарелка

1 l содержит пластинчатые направляющие

15, расположенные концентрически отно- сительно оси тарелки или по архимедовой спирали, слой 1 6 из водоудерживак шего материала и циклические переходы

17 для прохождения газа из одной тарелки в другую.

Перед работой носитель 3 заполняется дистиллированной водой. Вода заливается через выходное отверстие 1 8,заполняет верхнюю тарелку до уровня бокового среза в цилиндрическом переходе 1 7 и далее через этот переход стекает в нижнюю тарелку и так далее до тех пор, пока избыток воды не сольется через переход самой нижней тарелки. При этом слой из водоудерживаюшего материала наполняется водой посредством смачиваемости.

Устройство работает следующим образом.

Газ при повышенном давлении подается через фильтр 1 и теплообменник 2 в насытитель 3. В насытителе поток газа проходит последовательно через каналы, образованные стенками, днищами тарелок и направляющими, и насьпцается влагой.

Далее парогазовая смесь проходит регулятор давления, который понижает давление смеси, поступает в рабочую камеру 7 с измерительными преобразователями влажности и далее в атмосферу через штуцер 19.

При прохождении газа в насытителе через канал с отношением ширины (3 ) к высоте (rl ) в пределах 0,5-2 создают8903 ся наиболее благоприятные условия для равномерного диффузионного увлажнения всех слоев. газового потока как со стороны поверхности воды (пьда) 20, так и со стороны водоудерживаюшего материала, что обеспечивает максимально возможную эффективность увлажнения.

Данное устройство имеет по сравнению с известными меньшие габаритные .размеры, большую эффективность увлажнения, и, тем самым, обеспечивает более высокую точность при экономии дефицитной нержавеюшей стали.

1$

Формула изобретения

1. Устройство для калибровки и поверки гигрометров, содержашее жесткостной термостат, в котором размешены блок подготовки газа, измерители температуры

;и давления, камеру для преобразователей влажности и насытитель, выполненный в виде вертикального набора сообшаюшихся

4 тарелок, о т л.и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности, между тарелками насытителя перпендикулярно к ним расположены пластинчатые направляюшие, образуюшие герметичный канал для прохождения потока увлажняемого газа, причем стенки канала покрыты слоеМ водоудерживаемого материала.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что ширина герметичного канала д и его высота связаны отношением

=05: 2

3. Устройство по п. 1,2, о т л ич а ю ш е е с я тем, что направляюшие в тарелках расположены по спирали.

Источни ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 534724, кл. 3 С 01Ф 1/11, 1973.

2. Берлинер М. А. Измерения влажности, N., Энергия", 1973, с. 364»367 (прототип) .

890350

Составитель Ю. Коршунов

Редактор Ю. Петрушко Техред p„. Савка Корректор Д. Бокшан

Закаэ 1 0986/76 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4