[發明專利]一種預冷凝式濕度發生器

有效

• 申請號: 201910824719.X
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110531810B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 呂國義;胡艷青;左勇;任紅磊;官志堅
• 申請（專利權）人: 中航長城計量測試（天津）有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明公開的一種預冷凝式濕度發生器，屬于計量測試技術領域。本發明包括氣體管路、第一級濕度飽和器、恒溫槽、冷媒、空氣壓縮機。還包括預冷凝室。所述空氣壓縮機、入口管路、預冷凝室、第一級濕度飽和器依次連通，預冷凝室置于恒溫槽的冷媒的外部。各級濕度飽和器均放置在恒溫槽的冷媒中。由于設置預冷凝室，使得入口管路始終處于0℃以上，從而避免在第一級濕度飽和器入口管路內結霜，形成冰堵。預冷凝室采用絕熱的憎水材料，能夠降低預冷凝室與第一級濕度飽和器之間的熱量交換，延緩結霜的速度。為進一步延長預冷凝室由于結霜而形成冰堵的時間，預冷凝室為圓柱型設計，其直徑為入口管路的10倍以上。本發明具有結構簡單，成本低的優點。

技術領域

本發明涉及一種濕度計量測試裝置，特別是涉及一種用于發生0℃以下露點溫度氣體的濕度發生器，屬于計量測試技術領域。

背景技術

濕度發生器是檢定或校準濕度測量儀器過程中廣泛使用的計量設備。對于標準濕度發生器，其中濕度飽和器是濕度發生器中的關鍵部件，通常使用導熱良好的金屬材料制成濕度飽和器，并且采用多級濕度飽和器串聯而成。其作用就是將過飽和的氣體通過濕度飽和器使其達到某一溫度下的水蒸氣飽和。也就是說，氣體既不能過飽和，也不能欠飽和。

對于可產生低露點的雙溫法標準濕度發生器而言，通常其輸出的氣體露點值就是濕度飽和器的溫度值。對于發生0℃以下濕度的氣體，特別是發生-30℃以下露點濕度值，由于空氣壓縮機輸出的空氣中所含的水蒸氣較多，而此時濕度飽和器的溫度較低，就會在第一級濕度飽和器入口管路內表面結霜。隨著氣體的流動，在第一級濕度飽和器入口管路內表面結的霜層越來越厚，最后將第一級濕度飽和器入口管路完全堵塞，形成冰堵，使得濕度發生器無法工作。

為了解決這個問題，目前采用的方案有兩種，一種方案是在第一級濕度飽和器前面設置了一個氣體干燥器，當發生0℃以上露點濕度值時，由于飽和器的溫度在0℃以上，濕度飽和器入口管內表面不會出現結霜情況，空氣壓縮機輸出的空氣直接進入第一級濕度飽和器；當發生0℃以下露點濕度值時，空氣壓縮機輸出的空氣首先進入氣體干燥器，空氣經過干燥以后再進入第一級濕度飽和器，這種方案存在的問題是需要頻繁的更換干燥器，另外，如何判斷干燥器失效需要豐富的工作經驗。另外一種方案是用較干燥的高壓氣瓶作為氣源，這種方案存在的問題是使用高壓氣瓶作為氣源成本較高，更換氣瓶繁瑣，并且當需要發生-50℃及以下露點濕度值時仍然會有冰堵的情況發生。

發明內容

為了解決在第一級濕度飽和器入口管路內冰堵的問題，本發明公開的一種預冷凝式濕度發生器要解決的技術問題是：在第一級濕度飽和器前設置采用絕熱的憎水材料制成的預冷凝室。由于在第一級濕度飽和器與入口管路之間設置預冷凝室，使得進入入口管路的氣體溫度始終處于0℃以上，不會在濕度飽和器入口管路內表面結霜。而設置的預冷凝室溫度比第一級濕度飽和器的溫度高，并且其內部空間很大，從而產生兩個積極效果：一是能夠延緩預冷凝室內結霜的速度，二是延長預冷凝室由于結霜而形成冰堵的時間。本發明具有結構簡單，成本低的優點。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明公開的一種預冷凝式濕度發生器，包括入口管路、第一級濕度飽和器、恒溫槽、冷媒、空氣壓縮機。還包括預冷凝室。所述空氣壓縮機、入口管路、預冷凝室、第一級濕度飽和器依次連通，預冷凝室置于恒溫槽的冷媒的外部。各級濕度飽和器均放置在恒溫槽的冷媒中。使入口管路始終處于0℃以上，避免在濕度飽和器入口管路內結霜，形成冰堵。

作為優選，預冷凝室采用絕熱的憎水材料，能夠降低預冷凝室與第一級濕度飽和器之間的熱量交換，延緩結霜的速度。

作為優選，為進一步延長預冷凝室由于結霜而形成冰堵的時間，預冷凝室為圓柱型設計，其直徑為入口管路的10倍以上。