Конденсационный гигрометр
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля относительной влажности смеси газов. Целью изобретения является повышение быстродействия . Для этого в конденсационном гигрометре конденсационная поверхность и охлаждающее устройство размещены на общем хладопроводе. Он нанесен на световод и выполнен пленочным . Пленка имеет высокий коэффициент температуропроводности и прозрачна в диапазоне длин волн света, формируемом источником излучения. 2 ил. с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А "( (19) (11) (511 4 G 01 N 25 68
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043573/31-25 (22) 27 ° 03 ° 86 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Тюменский государственный университет (72) А,А.Болотов, С.В.Злобин, В.И Семихин и Б,И.Федоров (53) 533.275(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 315999, кл. G Ol N 25/66, 1971.
Авторское свидетельство СССР
Р 773484, кл. 0 01 N 25/66, 1980, (54) КОНДЕНСАЦИОННЫИ ГИГРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля относительной влажности смеси газов. Целью изобретения является повышение быстродействия, Ппя этого в конденсационном гигрометре конденсационная поверхность и охлаждающее устройство размещены на общем хладопроводе, Он нанесен на световод и выполнен пленочным. Пленка имеет высокий коэффициент температуропроводности и прозрачна в диапазоне длин волн света, формируемом источником излучения.
2 ил.
1
13687
Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля относительной влажности смеси газов и может быть испольэова5 но в нефтедобывающей промьппленности в системе подготовки газа для газлифта, в технологических аппаратах химической промышленности и других отраслях. 10
Цель изобретения — увеличение быстродействия гигрометра, На фиг,1 и 2 представлена конструкция гигрометра и измерительная схема.
Гигрометр состоит из световода 1, нанесенного на него хладопровода 2, на котором размещены охлаждающее устройство 3 в виде двух полупроводниковых микрохолодильников и конденсационная поверхность 4, выполненная на элементе полного внутреннего отражения световода. Элементы детектора росы представлены источником 5 света, коллиматором 6, светоделителем 7, фотоприемниками 8 и 9 в опорном и измерительном каналах соответственно.
Термочувствительный элемент 10 размещен на конденсационной поверхности
4 и служит для измерения температуры начала конденсации, термочувствитель- 0 ный,элемент 11 контролирует температуру окружающей среды. Фотоприемники
8 и 9, термочувствительные элементы
10 и 11 включены в отдельные блоки электронной измерительной схемы: фотомост 12 и термомост 13. Кроме того, измерительная схема содержит блок 14 питания охлаждающего устройства 3.
Хладопровод 2 выполнен в виде пленки вещества с высоким коэффициентом 40 температуропроводности, например иэ двуокиси олова, коэффициент температуропроводности которого значительно (более, чем в 30 раз) превышает эту характеристику стекла, Хладопровод выполнен прозрачным в диапазоне длин волн света, формируемого источником.
Гигрометр работает следующим образом.
Источник 5 посредством коллиматора 6 формирует параллельный пучок инфракрасного излучения, который разделяется светоделителем 7 на опорный и измерительный каналы. Пучок света в измерительном канале направляется о в световод 1 и падает под углом 45 на конденсационную поверхность 4; дважды отразившись от нее, поступает на фотоприемник 9, который интегри54 рует излучение, отраженное от конденсационной поверхности. Сигналы с фотоприемников 8 и 9 поступают в фотомост 12 и в исходном состоянии в отсутствие конденсата уравновешиваются, Термомост 13 в исходном состоянии также уравновешен.
После включения охлаждающего устройства 3 конденсационная поверхность
4 посредством хладопровода 2 интенсивно охлаждается и в измерительной диагонали термомоста 13 появляется сигнал, пропорциональный разности температуры термочувствительных элементов 10 и 11. При охлаждении газа, протекающего вблизи конденсационной поверхности, до температуры точки росы на конденсационной поверхности формируется конденсат. Появление конденсата (воды) вызывает нарушение условия полного внутреннего отражения: в слое воды возникает преломленный луч, который практически полностью поглощается в конденсате, не выходя в газообразную среду, так как он падает на границу конденсат — воздух под уго лом -53, большим предельного, равного . 49 . Использование инфракрасо ного излучения на длине волны 930 им вблизи центра полосы поглощения молекулами воды усиливает эффект уменьшения интенсивности преломленного луча, Возникновение преломленного луча, обусловленное появлением конденсата, вызывает резкое уменьшение интенсив" ности излучения, отраженного от конденсационной поверхности и поступающего на входное окно фотоприемника 9 °
Это приводит к нарушению равенства сигналов в измерительном и опорном каналах, Появившийся сигнал разбаланса с фотомоста 12 выключает блок 14 питания охлаждающего устройства 3 и одновременно поступает на термомост
13. Термомост 13 выдает сигнал, пропорциональный разности температуры газа вне эоны действия охладителя и температуры точки росы, который обрабатывается в вычислительных блоках электронной схемы (не показаны). Результат обработки в виде значения относительной влажности индицируется на цифровом табло прибора, Формула изобретения
Конденсационный гигрометр, содер" жащий световод с элементом полного
° 3
1368
Составитель В.Екаев
Техред И.Попович Корректор Л,Пилипенко
Редактор В.Петраш
Заказ 284/45
Тираж 847 Подписно е
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 внутреннего отражения, конденсационную поверхность, охлаждающее устройство, источник света, фотоприемники, два термочувствительных элемента, один иэ которых размещен на конденСационной поверхности, а также электронную измерительную схему, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, конденса1
754
4 ционная поверхность и охлаждающее устройство размещены на общем хладопроводе, нанесенном на световод и выполненном в виде пленки вещества с высоким коэффициентом температуропроводности, а также хладопровод выполнен прозрачным в диапазоне длин волн света, формируемом источником.
