Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [ 121 ] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

различных температурах. Переключение сатураторов, осуществляемое с помощью быстродействующих клапанов, позволяет уменьшить инерционность установки, однако ее конструкция сильно усложняется. В некоторых установках вместо воды были применены ненасыщенные водные растворы гигроскопических солей (LiCl и др.) Это позволяет получать смеси с равновесной влажностью, .более низкой чем при применении воды; устраняется также опасность выпадения конденсата на стенках аппаратуры. Однако в этом случае для контроля влажности смеси необходимы измерительные приборы, что лишает генераторы влажности их основного преимущества. В обычных двухтемпературных генераторах пределы ф определяются температурой сатуратора и, в известной мере, скоростью воздушного потока v, от которой зависят тепловые потери. При высоких значениях v приходится вводить поправку к значению {р., определенному по формуле (11-2); для v=5 м/сек величина поправки равна 0,6%iq>.

Точность получения заданного значения влажности определяется погрешностями измерения температур и их постоянством в сатураторе и рабочем объеме генератора. Источниками погрешностей являются градиенты температуры, .сорбция влаги стенками аппаратуры и, особенно, неполное насыщение воздуха в сатураторе. Метод двух температур непригоден для температурных испытаний гигрометров из-за невозможности получения различных значений температуры при постоянном значении ф. Основным его недостатком является значительная длительность (30-60 мин) перехода от одного значения ф к другому, обусловленная тепловой инерцией отдельных элементов.

От указанного недостатка свободны установки с изменением давления воздуха. Воздух достигает состояния насыщения* при повышенном давлении рь при последующем понижении давления до величины р2 и сохранении постоянной температуры относительная влажность воздуха будет:

Ф=Р2/Р1. (11-3)

С учетом отклонений свойств влажного воздуха от свойств идеального газа и потери части влаги при расширении значения ф можно определить с большей точностью (особенно при высоких давлениях pi) по эмпири-366



ческим формулам; одна из- них имеет вид:

где k и k - постоянные {k<k).

Величина рг часто равна атмосферному давлению; если при этом piilO кгс/см, поправочный множитель к формуле (11-3), вычисленный из (11-4), отличается от единицы не больше чем на 0,0025.

Схема установки показана на рис. 11-3,6. Воздух поступает через регулятор давления / в насыщающий увлажнитель 2, а затем через дроссельный кран 3 в рабочую камеру 4 и через .вентиль 5 выбрасывается в атмосферу или отсасывается насосом.- Части установки 2, 3 и 4 тер-мостатированы в жидкостной ванне 6. Давление в увлажнителе и рабочей камере измеряют при помощи манометров 7.

Диапазон изменения относительной влажности у генераторов на принципе двух давлений обычно рабен от 5-10 до 98%.. Получение низких влагосодержаний -со-пря-жено с некоторыми трудностями. Для получения ф!5% был разработан «гибридный» генератор, сочетающий принципы двух температур и двух давлений. В этой установке увлажнитель работает при температуре более .низкой (примерно на 22°С), чем рабочая камера; нижний предел ф был доведен до 1 %.

Время установления в обычных генераторах -на принципе двух давлений не превышает 10-15 мин. Их точность зависит от погрешностей измерения давлений и точности поправок на отличие от идеальных газов. Кроме того, сохраняют свое значение и факторы, указанные для «двухтемпературного» метода. По мнению многих исследователей, при выборе образцовых поверочных средств генератору на принципе двух давлений следует отдать предпочтение перед двухтемпературным.

Гигростаты на принципе смешения двух потоков воздуха - полностью осушенного и увлажненного до насыщения - позволяют получать различные значения влажности путем изменения количественного отношения этих потоков. В установке такого типа (рис. 11-3,е) атмосферный воздух -подается воздушным насосом / в осушитель 2. Поток воздуха с влажностью Ф = 0 разделяется смесительным дозирующим краном 3 на две части с определенным соотношением расходов.



Первый поток поступает в сатуратор 4. Насыщенный воздух поступает в смеситель 5, где смешивается со вторым потоком полностью осушенного воздуха. Воздушная смесь подается в камеру 6", где омывает испытуемый объект, а затем выходит в наружную атмосферу. Увлажнитель, смесительная и рабочая камеры термостатируют-ся с помощью термостата 7; в жидкостную ванну термостата помещены также теплообменные- змеевики, через которые сухой и насыщенный воздух подаются в смеситель. Таким образом, увлажнение воздуха и работа смесителя и рабочей камеры происходят при . одинаковой температуре, которой соответствует определенная величина Е упругости насыщенного водянного пара. Если обозначить через х ту часть общего потока воздуха, которая проходит через увлажнитель, а влагосодержание увлажненного воздуха - через dn, то влагосодержание воздуха в рабочей камере будет:

d=xdu--

Относительная влажность воздуха в камере

(11-5)

где р, Рн - давления влажного воздуха соответственно в рабочей камере и увлажнителе.

Если перепад давления между увлажнителем и рабочей камерой, сообщающейся с атмосферой, незначителен, можно принять рн -р = В (В - атмосферное давление). При испытаниях в области отрицательных температур значение Е ничтожно мало по сравнению с атмосферным давлением.

В этих условиях, уравнение (11-5) упрощается и принимает вид:

<pi = X.

Выравнивание давлений в обеих ветвях установки осуществляется с помощью регулируемых дросселей и дифференциального манометра или ротаметра.

Важнейшим элементом гигростатов данного типа является дозирующий кран. В наиболее совершенных установках кран имеет 6-7 фиксированных положений, позволяющих осуществить вручную ступенчатое регулирование расхода. Точность гигростатов определяется погрешностями регулирования отношения массовых расходов потоков сухого и насыщенного воздуха, а также погрешностями от неполноты насыщения и осушки этих




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [ 121 ] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.041