[發明專利]一種超寬溫度下的水分測試標定裝置及方法

有效

• 申請號: 202010534773.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111765918B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 王文林;郭月華;劉長棟;龐健;張丹
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城航空測控技術研究所;中航高科智能測控有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01N27/22
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，包括質量流量控制器(2)、壓力測量裝置(3)、空氣干燥室(4)、預飽和水氣室(5)、溫度傳感器(6)、壓力衰減閥(7)、T型三通(8)、水分測量室(9)、熱交換器(11)、飽和水氣室(12)；干燥空氣(1)分兩部分經質量流量控制器(2)進入裝置：其中，第1部分進入空氣干燥室(4)用來獲得水分接近零的無水空氣，第2部分進入預飽和水氣室(5)用來獲得獲取預飽和水氣；預飽和水氣經飽和水氣室(12)處理后經壓力衰減閥(7)、T型三通(8)與無水空氣混合后進入測量室(9)；飽和水氣室(12)的結構與熱交換器(8)的結構相同，高溫下存儲了飽和水氣，低溫下飽和水氣室(12)管壁有結冰的飽和鹽溶液或冰；第(1)部分干燥空氣經空氣干燥室(4)干燥處理后的無水空氣，進入熱交換器(8)達到溫度平衡后進入水分測試室(9)；熱交換器(8)用于保證干燥氣體與恒定水氣的溫度一致。

2.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述預飽和水氣室(5)和飽和水氣室(12)、空氣干燥室(4)和熱交換器(11)、壓力衰減閥(7)和質量流量控制器(2)、水分測試室(9)、壓力測量裝置(3)和溫度傳感器(6)使用前要分別進行密封測試。

3.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述干燥空氣(1)與預飽和水氣室(5)中的冰/水混合物表面直接接觸，保證進入飽和水氣室(12)的空氣溫度稍高于恒溫浴內的溫度。

4.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述預飽和水氣與無水空氣混合后進入測量室(9)之前，需通過熱交換器(11)將混合空氣溫度降至測量溫度。

5.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述熱交換器(11)浸沒在乙醇浴的恒溫槽內。

6.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述熱交換器(11)出氣管內的空氣溫度與來自飽和水氣室(12)的空氣溫度以及恒溫浴槽內的乙醇溫度保持均衡一致。

7.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述壓力衰減閥(7)帶有面密封，與飽和水氣室(12)連接的連接孔直徑為1mm±0.1mm，壓差為20hPa。

8.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述質量流量控制器(2)控制空氣流體的混合比例。

9.如權利要求1所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置，其特征在于，所述水分測量室(9)有兩部分組成：一部分為被測傳感器提供測量腔體，另外一部分為被測傳感器電子器件腔體；兩部分通過單項密封從內部分離開，保證水分測量室(9)多余的空氣經過出氣口(10)單向排出。

10.如權利要求1-9任意一項所述的超寬溫度下的水分測試標定裝置的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)調節預測試標定水分的目標溫度，調節恒溫設備，使溫度傳感器(6)達到目標溫度；

2)待溫度傳感器(6)溫度穩定后，干燥空氣(1)輸入到水分測試標定裝置中；

3)干燥空氣(1)分為兩部分，每部分單獨通過空氣質量流量控制器(2)測試控制空氣流量；

4)第1部分空氣通過空氣干燥室(4)提出空氣中的水分并干燥；

5)第2部分空氣通過空氣預飽和水氣室(5)進行水氣預處理；

6)經過步驟5)處理后的空氣通過飽和水氣室(12)，在低溫下飽和鹽溶液結冰，水氣通過飽和鹽溶液的表面產生恒定水分值的恒定水氣；

7)第1部分空氣通過熱交換器(11)后，熱交換器(11)和飽和水分室(12)兩部分空氣均在溫度相同的恒溫槽內，兩部分空氣溫度一致；

8)經過飽和水分室(12)的恒定水氣，通過壓力衰減閥(7)衰減壓力后，在水分測試室(9)與無水空氣混合；

9)水分測試室(9)通過“T”型三通(8)最終實現第1部分和第2部分水氣連接。