Способ определения точки росы
Патент 697893
Авторы
Классы МПК
Способ определения точки росы
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 130378 (21) 2590995/18-25 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет—
Опубликовано 151179 Бюллетень Йо 42
Дата опубликования описания 184.179
Союз Советских
Социалистических
Республик („г
G 01 N 21/50
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 543. 275.1 (088.8) (72) Авторы
ызобретеныя
Г.К, Арутюнов и A.A. Злой (Специальное конструк торсксе бюро Тбилисского филиала
7 ) ЗайаитЕЛь Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ РОСЫ
Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для разработки измерителей влажности воздуха (гигрометров), используемых в ,различных отраслях промышленности.
Известен оптический способ определения точки росы, заключающийся в охлаждении воздушной среды и наблюцении процесса конденсации паров на поверхности металлического зеркальца (1), Известен кондук тометрический спо- соб фиксации точки росы, который заключается в измерении поверхностн6го электрического сопротивления диэлектрика (обычно стекла), при образовании на его поверхности к знлеHc .àòà в жидкой фазе.
При таком измерении могут возник нуть дополнитель ные погрешности так как процесс конденсации фиксируется не в воздушной среде, а на поверхности металлического зеркальца-подложки, а результаты измерения зависят от характера и состояния этой поверхности. Кроме того, при охлаждении зеркальца его температура и температура воздушной среды будут отличаться.
Роса же вццелится на подложке зеркальца при достижении ею температуры, равной точке росы, но при этом температура воздушной среды будет выше температуры соответствующей точ-, ки росы. Таким образом, при измерении точки юсы будет допускаться погрешность °
П рименяется также пьезок ондук тометрический способ определения точки росы,. который основан на изменении затухания колебаний кварцевой пластины при осаждении на ее поверх- .ности влаги. Кварцевая пластина с осажденной поверхностью, соприкасающаяся с влажньм газом, включается в схему электронного генератора высо,кой частоты. При образовании конденсата на поверхности кварца уменьшается амплитуда колебаний генератора.
Способ имеет тот недостаток, что затухание колебаний кв арцевой пластинки достигается при определенном количестве росы на пластинке. При
sToM температура охлаждаемой системы, .,которая меняется в бпределенный про- межуток в ремени, может быть ниже точки росы и, следовательно, при ее определении появляется погрешность.
697893
В гигрометрии для определения точки росы используются резистивные преобразователи адсорбционного типа с пористым диэлектриком, у которых основньм процессом является адсорбция влаги на внутренних поверхностях пор. К ним относятся в основном чувствительные элементы с анодной оксидной пленкой иэ алюминия. Однако .указанным влагочувствительным элементам, присущи специфическ ие недостатки, обусловленные тем, что большинство капиллярно-пористых материалов очень легко поглощают влагу.
Наиболее близок предлагаемому способ определения точки росы при охлаж- 15 дении среды и с применением датчика температуры и регистрацией ее при выпадении на поверхности охлаждаемого зеркальца росы (?) .
Недостаток способа заключается н .том, что выпадение росы на зевак альце в виде значительньж капель, достаточных для фиксации, обеспечивается при достижении на самом зеркальце температуры, соответствующей точке росы. При охлаждении воздушного объема, 25 вследствие различных теплоемкостей воздушной среды и подложки зеркальца, температура воздушной среды и зеркальца будут отличаться. Если температура подложки будет выше температу- 30 ры воэдушн и среды, роса выделится не на зеркальце, а на различных прецметах, находящихся в воздушной среде(на пылинках и др. ) . На зеркальце роса выделится тогда, когда темпера- 35 тура ее станет равной тачке росы.
При охлаждении подложки воздушная среда будет охлаждаться с некоторьм запаздыванием и температура воздушной среды, при которой возникнут капли на подложке, будет меньше точки росы. Таким образом, используя эффект постепенного-охлаждения и регистрацию температуры воздушной среды при выпадении росы на подложке имеется определенная погрешность при измере-. нии точки росы.
Цель изобретения — повышение точности определения точки росы.
Укаэанная цель достигается тем, что содержащуюся в объеме воэдушнук (газовую) смесь путем охлаждения доводят до. состояния насыщения, при э том смес ь о бл учае тс я с та били з и ров ан— ньм источником излучения с энергией достаточной, чтобы произошла ионизация воздуха, например ультрафиолетОвью излучением. Световой поток при достижении температуры точки росы уменьшается иэ-эа капель росы, выпа- 60 дающих на ионах вдоль прохождения светового потока, вызывающих его изменение, фик сируемое фотоприемником.
Момент изменения интенсивности светового потока должен служить сигналом 65 для измерения температуры, которая будет соответствовать точке росы.
Способ измерения точки росы заключается в следующем;
Исследуемая воздушная область непрерывно ионизируется стабилизированным источником излучения и охлаждается холодильной установкой. Выходной поток от источника излучения, иониэирующий пространство воздушной среды, фиксируется фотоприемным устройством непрерывно. При охлаждении воздушной среды и достижении точки росы на ионах конденсируются капли воды, которые поглощают световой поток, ос,лабляя его. Изменение светового по:,тока фиксируется фотоприемником и служи т си гн алом и зме рени я температуры среды, являющейся для данной воздушной среды точкой росы.
По сраннению с известными реализация предлагаемого способа в устройствах измерения относительной влажности дает высокую точность измерений точки росы, обусловленную конденсацией влаги на ионах непосредственно в объеме воздушной среды, а не на подложках и н момент, когда температура воздушной среды станет равной точке росы. Способ увеличивает не только то ч нос ть в и эмерен ии и к он троле, но и обеспечивает быстродействие. При измерении влажности таким способом, можно ускорить охлаждение воздушной среды и получить быстрое изменение температуры, которое сможет быть зафиксировано с высокой точностью при достижении точки росы. Кроме того, при наличии водяных паров различных концентраций на разных уровнях или точках объема обычным способом невозможно измерить концентрацию водяных паров. При охлаждении воздушной среды и просвечивании ее несколькими источниками в различных направлениях образование капЕль получают сначала н том напранлении светового потока, где концентрация водяных паров больше.
Измерение точки росы предлагаемым способом позволит реализовать новые гигрометры.с высокой точностью и быстродействием и тем самым обеспечить оптимальность в процессах управления, где требуется измерить влажность воздуха.
Формула изобретения
Способ определения точки росы воздушной среды, включающий понижение температуры и доведение состояния газа до насыщения, измерение температуры среды, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения точки росы, производят ионизацию воздушной среды при помощи источника излучения с регистрацией его выходного потока, измене697893
Составитель В. Гусева
Редактор A. Кравченко Техред М,Петко Корректор В. Синицкая
Тираж 1073 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6556/13
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние которого служит сигналом измеренияя температуры, яв ляющейс я точк ой росы исследуемой воздушной среды.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Берлинер М.A. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. М.-Л., Эйергия, 1965 с. 227-228.
2, Гам же, с. 227-228.