Методы измерения влажности газов.

В настоящее время нет универсального метода измерения влаж­ности газов, удовлетворяющего всем разнообразным требованиям, предъявляемым к этим измерениям. Известны и нашли применение многочисленные (несколько десятков) методы, основанные на различ­ных принципах. Наибольшее практическое значение имеют следую­щие из них:

3.1. Психрометрический, основанный на измерении темпе­ратур двумя термометрами: «сухим» (обыкновенным) и «мокрым», имеющим чувствительный элемент, смоченный водой, и находящимся в термодинамическом равновесии с окружающей газовой средой. Испарение с поверхности чувствительного элемента мокрого термо­метра происходит тем интенсивнее, чем ниже влажность газа; раз­ность показаний сухого и мокрого термометров зависит, следова­тельно, от значения влажности;

3.2. Точки росы, заключающийся в определении температуры, до которой необходимо охладить (при неизменном давлении) ненасыщенный газ для того, чтобы довести его до состояния насыщения. Практически температура точки росы определяется по началу кон­денсации водяного пара на плоской поверхности твердого тела (ме­таллического зеркальца и т. п.), охлаждаемой в атмосфере влажного газа.

Родственный метод основан на применении электролитиче­ских подогревных датчиков. Температуру точки росы определяют, подогревая до достижения равновесного состояния на­сыщенный солевой раствор, покрывающий чувствительный элемент температурного преобразователя.

3.3. Сорбционный, основанный на применении гигроскопиче­ских тел, свойства которых изменяются в функции количества погло­щенной влаги. В зависимости от использованного для измерения па­раметра влагочувствительного материала можно различить сорбци­онные гигрометры, деформационные, электрические, весовые, цве­товые и др. Наибольшее практическое значение имеют первые две группы.

В сорбционных гигрометрах деформационного типа используется свойство некоторых гигроскопических твердых материа­лов изменять свои линейные размеры в функции влажности окру­жающего воздуха. К наиболее старым и распространенным до настоя­щего времени приборам этого типа относятся волосные гигрометры; в них чувствительным элементом служит пучок обезжиренных чело­веческих волос. Кроме того, вместо волосных гигрометров нашли некоторое применение приборы с использованием животной пленки, обладающей сравнительно небольшим коэффициентом инерции. Этим преимуществом обладают также гигрометры с вальцованным (сплю­щенным при помощи вальцов) человеческим волосом. В некоторых гигрометрах применяются чувствительные элементы из капроновой нити, целлофана и других материалов.

Приборы этого типа отличаются простотой конструкции. Однако их инерционность возрастает с понижением температуры и относи­тельной влажности; постоянная времени при десорбции чувствитель­ного элемента больше, чем при увлажнении. Стабильность показаний этих гигрометров невысока, и им присуще явление гистерезиса. Не­достатком волосного гигрометра является также незначительность усилий, которыми можно нагружать его чувствительный элемент. Это затрудняет оснащение гигрометров данного типа электрическими преобразователями (омическими, индуктивными и т. п.) для дистан­ционных измерений и автоматического контроля. В связи с этим гигрометры деформационного типа имеют сейчас ограниченную область применения: метеорологические измерения, контроль влаж­ности воздуха в помещениях, грубые регуляторы влажности воздуха в помещениях. Но и в этих областях они вытесняются другими, бо­лее совершенными приборами.

У электрических гигрометрических датчиков используется зависимость электрических свойств чувствительного эле­мента от влажности окружающей среды. Из них следует выделить кулонометрические датчики, в которых происходит не­прерывный электролиз поглощенной влаги.

В сорбционно-термическом методе измеряется коли­чество тепла, выделяемое при сорбции влаги сухим гигроскопическим материалом или (значительно реже) серной кислотой.

Дата добавления: 2015-07-25