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]

температурах до 180 °С. Однако при температурах выше 100°С датчики работают неустойчиво.

Обычно ограничиваются измерением точки росы не выше Тмакс = 60°С при температуре газа не выше 100°С.

Указанные ограничения (Тмин=-30°С, Тмакс = 60°С и макс=100°С, а также /р>/) определяют область применения, показанную заштрихованной плоц1адью на графиках, построенных в координатах: абсолютная влажность или точка росы -температура газа (рис. 7-16,а) и относительная влажность - температура газа (рис. 7-16,6). Из графиков видно, что если при отрицательных температурах около -20 °С можно измерять только высокую относительную влажность (от 55-60 до 100%), то с по-

500 ""


О SO ад 60 80 "С

-го о го 0 во во ioo°c . б)

Рис. 7-16. Пределы применения электролитических подогревных датчиков.

с - в единицах абсолютной влажности (при О °С и 760 мм рт. ст.) и точки росы; б - в единицах относительной влажности.

вышением температуры нижний предел измеряемой влажности понижается. В интервале температур от 15 до 50 °С можно измерять ф в пределах от 13-15 до 100%. Этот диапазон наиболее благоприятен для применения подогревных датчиков.

Важным фактором, определяющим пределы и точность измерения, является изменение кристаллогидратного состояния хлористого лития (см. стр. 249). Некоторые авторы считают невозможным измерение в области равновесных температур ниже /р=19,1"С, соответствующей переходу от водного соединения ЫСЬНгО к высшему кристаллогидрату Ь1С]-2НгО. Такое условие ограничивает



нижний предел измерений температурой точки рось! Тюш« -10°С. Практически благодаря большей устойчивости моногидрата переход к дигидрату происходит при более низких температурах т. Однако в областях, близких к гидратному переходу, может возникнуть неоднозначность показаний гигрометра. В зависимости от направления перехода датчик может работать на линии моногидрата или дигидрата, причем разность равновесных температур Д/р составляет при т=-20°С Д/р= = 3,4°С, а при т:=-30°С Др=.5,4°С 1[Л. 7-26]. Вторая зона неопределенности соответствует диапазону 34, <т<41°С.

В. А. Усольцев 1Л. 7-23] считает, что лавинообразный процесс образования высших кристаллогидратов вызывают локальные понижения температуры чулочка. Применив малогабаритный датчик со специальным режимом включения переход от осушенного воздуха к влажному), он не наблюдал погрешностей от изменения кристалло-гидратного состояния соли вплоть до т=-40°С.

Вторым существенным фактором является температура t исследуемого газа. Естественная выходная величина влагочувствительного элемента датчика - равновесная температура р раствора LiCl на поверхности чулочка - консервативна в отношении температуры окружающей среды. Однако выходная величина-датчика в целом может отличаться от р на величину, зависящую от градиента температур поверхности чулочка и чувствительного элемента.

На величину температурного градиента влияют как количество выделяемого тепла ((величина, меняющаяся в широких пределах в зависимости от режима работы датчика), так и температура окружающей среды. Поэтому температура окружающей среды влияет на быстродействие и динамические погрешности датчика. О влиянии t на статическую характеристику датчика существуют противоречивые мнения. Некоторые исследователи (Л. 0-4] считают необходимым введение поправки на температуру окружающего газа, т. е. рассматривают, ее изменения при точке росы т= const как источник систематической погрешности-датчика. Известен ряд предложений, направленных на устранение этой погрешности. Предлагалось автоматически вводить в результат измерения поправку, являющуюся функцией и t, или работать на одной и той же точке сорбционной изотермы

17* 259



стекловолокна, для чего применялась система автоматической стабилизации силы тока нагрева датчика.

Указанные способы сильно усложняют датчик или измерительное устройство, а необходимости учета температуры t противоречат экспериментальные данные, относящиеся к подогревным датчикам различных типов. Погрешности от изменений t, как и некоторые другие свойства датчиков, зависят от их конструктивного выполнения. При наличии в датчике металлической гильзы, покрытой слоем лака, или защитной стеклянной трубки, толстого слоя стекловолокна и т. п. существует установившийся (остаточный) градиент температур между поверхностью чулочка и чувствительным элементом термометра; рациональная конструкция датчика устраняет или минимизирует этот градиент и температурную погрешность.

Подогревные датчики могут работать в любых средах, не воздействующих на раствор LiCl и не являющихся взрывоопасными.

Обычные изменения атмосферного давления не оказывают влияния на характеристики подогревных датчиков. Они могут работать и при повышенных давлениях- до нескольких сотен кгс/сж. В этих условиях необходимо принимать меры для устранения повышенных потерь тепла датчика в окружающую среду, которые могут в пределе превысить приток тепла от нагревателя. Одним из возможных решений является подогрев газа, находящегося под высоким давлением, до его соприкосновения с чувствительным элементом датчика.

В отличие от психрометрических датчиков подогревные работают без значительных погрешностей в неподвижном воздухе. Напротив, повышение скорости газа выше определенного предела (несколько метров в секунду) нежелательно, так как это приводит к усиленному охлаждению чувствительного элемента и нарушению его нормальной работы. Аналогичное явление наблюдалось и при работе подогревных датчиков в газовых смесях с высоким содержанием (свыше 50%) водорода, обусловливающим значительное повышение теплопроводности газа.

В промышленных гигрометрах чувствительный элемент датчика для защиты от сильных воздушных потоков (а также для уменьшения отложений пыли) обыч-




[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]

0.0141