Генератор относительной влажности газов на принципе смешения потоков

• Автор: Гордеев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Аналитический обзор
1.1 Определение понятия «влажность газов»
1.2 Характеристики влажности газов
1.3 Анализ состояния парка приборов влажности газов
1.4 Анализ системы метрологического обеспечения измерений влажности газов
1.5 Методы и средства градуировки и поверки гигрометров
1.5.1 Метод пасыгценных растворов
1.5.2 Метод двух давлений
1.5.3 Метод двух температур
1.5.4 Метод смешения потоков
1.5.5 Гравиметрический метод
1.6 Обоснование выбранного направления
1.7 Выводы
2. Теоретическое обоснование и исследование выбранного метода
2.1 Определение относительной влажности как физической величины
2.2 Теоретический анализ процессов тепло - массообмена в условиях смешения потоков39
2.3 Методика расчета и расчет основных узлов генератора
2.3.1 Методика расчета и расчет узла адсорбционной осушки воздуха
2.3.2 Методика расчета и расчет насытителя
2.3.3 Методика расчета и расчет теплообменника
2.3.4 Выбор конструктивных параметров смесителя
2.3.5 Выбор конструкции измерительной камеры
2.4 Теоретический анализ источников погрешности и оценка погрешности задания влажности
2.4.1 Вывод уравнения для расчета погрешности задания влажности
2.4.2 Анализ источников погрешности
2.4.3 Расчет систематической и случайной погрешности
2.5 Выводы
3. Конструктивные особенности генератора
3.1 Функциональная схема генератора
3.2 Генератор влажного газа
3.3 Термостат
3.4 Термогигрометр
3.4.1 Чувствительный элемент термогигрометра
3.4.2 Схема включения чувствительного элемента
3.4.3 Градуировочная характеристика термогигрометра
3.5 Выводы
4. Экспериментальные исследования метода и генератора
4.1 Задачи экспериментальных исследований
4.2 Аппаратура и техника экспериментов
4.2.1 Методика работы на генераторе
4.2.2 Контрольно-измерительная аппаратура

4.2.3 Градуировка устройств контроля расхода
4.3 Методика и результаты экспериментальных исследований
4.3.1 Исследование стабильности термогигрометра
4.3.2 Исследование динамических характеристик термогигрометра
4.3.3 Исследование температурного поля в рабочей камере термостата
4.3.4 Исследование выхода генератора на температурный режим
4.3.5 Исследование динамических характеристик генератора
4. 3.6 Градуировка генератора относительной влажности газов
4.3.7 Исследование режима смешения двух потоков
4.3.8 Исследование стабильности температурно-влажностного режима генератора
4.3.9 Исследование влияния начальной температуры и влажности газа
4.3.10 Исследование воспроизводимости значений относительной влажности
4.3.11 Исследование неравномерности температуры и влажности по объему измерительной камеры
4.4 Выводы
5. Применение генератора
Выводы
Литература

Введение
Влажность - это один из важнейших параметров газа, измерение которого имеет большое значение и широко применяется в хозяйственной, производственной и научной деятельности. Например, для изучения и прогнозирования погоды необходима информация о влажности слоев атмосферы и о вертикальном распределении водяного пара. Осушка и контроль влажности природного газа предохраняет магистральные газопроводы и технологическое оборудование от серьезных аварий и простоев. Также, важен контроль влажности при применении защитных атмосфер для термической обработки деталей.
Влажность является одним из основных технологических параметров, определяющих качество исходного сырья и конечной продукции. При сушке керамических и огнеупорных изделий перед обжигом, влажность омывающих эти изделия газов необходимо поддерживать на заданном уровне, оптимальном для каждого периода процесса сушки.
В жилых, производственных помещениях и в общественных зданиях влажность воздуха - это один из факторов, определяющих самочувствие и условия комфорта человека.
Задача измерения и регулирования влажности воздуха актуальна в складских и производственных помещениях, связанных с гигроскопическим сырьем, полуфабрикатами и готовыми изделиями и на некоторых машино- и приборостроительных предприятиях для предотвращения коррозии изделий, создания необходимых условий сборки и испытания приборов.
Аналогичные задачи возникают и в сельском хозяйстве при выращивании растений в закрытом грунте (теплицы, оранжереи), в животноводстве и птицеводстве (в инкубаторах и помещениях для содержания скота), продуктивность которого зависит от влажности

1.7 Выводы
В результате анализа состояния обеспечения единства гигрометриче-ских измерений, обоснована необходимость разработки генератора для создания поверочных паровоздушных смесей с заданной относительной влажностью.
Аналитический обзор методов и средств градуировки и поверки показал, что не решена задача метрологического обеспечения гигрометров относительной влажности.
Анализ современного парка приборов измерения относительной влажности выявил требуемые метрологические характеристики генератора, а именно;диапазон задаваемых значений по влажности - (5-тЮО) %, по температуре - (10н-60) °С, абсолютная погрешность воспроизведения относительной влажности - ±2 %.
Сформулированы требования к создаваемому поверочному средству, основными из которых являются: получение поверочного средства с необходимыми метрологическими характеристиками и длительным межповероч-ным интервалом в условиях территориальной удаленности от эталона (г. Иркутск).
Обоснован выбор метода смешения для решения поставленной задачи и необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований в направлении оптимизации условий получения поверочных паровоздушных смесей.