CN110488899A - 一种辅助加热式湿度发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种辅助加热式湿度发生器，属于计量测试技术领域。本发明包括进气管路、湿度饱和器入口管路、第一级湿度饱和器、空气压缩机，还包括管路辅助加热器。空气压缩机、进气管路、湿度饱和器入口管路、第一级湿度饱和器依次连通。气体进气管路上套装管路辅助加热器。管路辅助加热器根据湿度饱和器温度值设置管路辅助加热器的温度值。当湿度发生器输出的气体湿度值为0℃以上时，管路辅助加热器不工作；当湿度发生器输出气体湿度值为0℃以下时，取管路辅助加热器温度与湿度饱和器温度之和大于50℃。本发明避免在第一级湿度饱和器入口管内表面结霜，能够解决在第一级湿度饱和器入口管路内形成冰堵的问题，具有结构简单，成本低的优点。

Description

一种辅助加热式湿度发生器

技术领域

本发明涉及一种湿度计量标准设备，特别是涉及一种发生低露点的双温法标准湿度发生器，属于计量测试技术领域。

背景技术

湿度发生器是检定或校准湿度测量仪器过程中广泛使用的计量设备。对于标准湿度发生器，其中湿度饱和器是湿度发生器中的关键部件，通常使用导热良好的金属材料制成湿度饱和器，并且采用多级湿度饱和器串联而成。其作用就是将过饱和的气体通过湿度饱和器使其达到某一温度下的水蒸气饱和。也就是说，气体既不能过饱和，也不能欠饱和。

对于可产生低露点的双温法标准湿度发生器而言，通常其输出的气体露点值就是湿度饱和器的温度值。对于发生0℃以下湿度的气体，特别是发生-30℃以下露点湿度值，由于空气压缩机输出的空气中所含的水蒸气较多，而此时湿度饱和器的温度较低，就会在第一级湿度饱和器入口管路内表面结霜。随着气体的流动，在第一级湿度饱和器入口管路内表面结的霜层越来越厚，最后将第一级湿度饱和器入口管路完全堵塞，形成冰堵，使得湿度发生器无法工作。

为了解决这个问题，目前采用的方案有两种，一种方案是在第一级湿度饱和器前面设置了一个气体干燥器，当发生0℃以上露点湿度值时，由于饱和器的温度在0℃以上，湿度饱和器入口管内表面不会出现结霜情况，空气压缩机输出的空气直接进入第一级湿度饱和器；当发生0℃以下露点湿度值时，空气压缩机输出的空气首先进入气体干燥器，空气经过干燥以后再进入第一级湿度饱和器，这种方案存在的问题是需要频繁的更换干燥器，另外，如何判断干燥器失效需要丰富的工作经验。另外一种方案是用较干燥的高压气瓶作为气源，这种方案存在的问题是使用高压气瓶作为气源成本较高，更换气瓶繁琐，并且当需要发生-50℃及以下露点湿度值时仍然会有冰堵的情况发生。

发明内容

为了解决在第一级湿度饱和器入口管形成冰堵的问题，本发明公开的辅助加热式湿度发生器要解决的技术问题是：在气体进气管路与湿度饱和器入口管路之间设置管路辅助加热器，通过管路辅助加热器对管路中的气体进行加热，使得气体在通过第一级湿度饱和器入口处时气体的温度始终处于0℃以上，从而避免在第一级湿度饱和器入口管内表面结霜，进而彻底解决在第一级湿度饱和器入口管路内形成冰堵的问题。并且本发明具有结构简单，成本低的优点。

本发明目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种辅助加热式湿度发生器，包括进气管路、湿度饱和器入口管路、第一级湿度饱和器、空气压缩机。还包括管路辅助加热器。所述空气压缩机、进气管路、湿度饱和器入口管路、第一级湿度饱和器依次连通。气体进气管路上套装管路辅助加热器。管路辅助加热器的温度值根据湿度饱和器温度值设置。

作为优选，当湿度发生器输出的气体露点湿度值为0℃以上时，管路辅助加热器不工作；当湿度发生器输出的气体露点湿度值为0℃以下时，取管路辅助加热器温度值与湿度饱和器温度值之和大于50℃。

作为优选，气体进气管路上套装长度为(30～300)mm的管路辅助加热器，安装在距第一级湿度饱和器入口(10～100)mm处。

作为优选，管路辅助加热器外部采用绝热材料进行包覆。

本发明公开的辅助加热式湿度发生器的工作方法为：在气体进气管路与第一级湿度饱和器入口管路之间设置管路辅助加热器，并根据湿度饱和器温度值设置管路辅助加热器的温度值。当湿度饱和器的温度为0℃以上时，管路辅助加热器不工作；当湿度饱和器的温度为0℃以下时，根据湿度饱和器的温度值设置管路辅助加热器的温度值，取管路辅助加热器温度值与湿度饱和器温度值之和大于50℃。根据计量测试工作需要，当湿度发生器输出的气体露点湿度值为0℃以下时，气体通过进气管路进入管路辅助加热器，管路辅助加热器对管路中的流动气体进行加热，加热后的气体再经过湿度饱和器入口管路，进入第一级湿度饱和器。通过管路辅助加热器对管路中的气体进行加热，使得气体在通过第一级湿度饱和器入口处时气体的温度始终处于0℃以上，从而避免在第一级湿度饱和器入口管内表面结霜，进而彻底解决在第一级湿度饱和器入口管路内形成冰堵的问题。

有益效果：

1、本发明公开的辅助加热式湿度发生器，在气体进气管路与湿度饱和器入口管路之间设置管路辅助加热器，通过管路辅助加热器对管路中的气体进行加热，使得气体在通过湿度饱和器入口处时气体的温度始终处于0℃以上，从而避免在湿度饱和器入口管路内表面结霜，进而彻底解决在湿度饱和器入口管路内形成冰堵的问题。

2、本发明公开的辅助加热式湿度发生器，气体进气管路上套装长度为(30～300)mm的圆管型管路辅助加热器，安装在距第一级湿度饱和器入口(10～100)mm处，能够以低功率进行加热，进一步保证加热控温效果，避免在第一级湿度饱和器入口管内表面结霜。

3、本发明公开的辅助加热式湿度发生器，圆管型管路辅助加热器外部采用绝热材料进行包覆，能够进一步保证加热控温效果。

附图说明

图1是本发明涉及的辅助加热式湿度发生器的结构示意图。

其中：1—进气管路、2—湿度饱和器入口管路、3—第一级湿度饱和器、4—管路辅助加热器、5—空气压缩机。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。

下面结合附图1，以三级湿度饱和器结构的辅助加热式湿度发生器为例对本发明做以下详细描述。

本实施例公开的辅助加热式湿度发生器，设置湿度发生器发生值为-60℃露点温度，即湿度饱和器的恒温温度为-60℃，由于第一级湿度饱和器3与湿度饱和器入口管路2有热交换，为了使空气在通过湿度饱和器入口管路2时的气体温度保持在0℃以上，管路辅助加热器4的温度设置为150℃。

本实施例公开的辅助加热式湿度发生器，包括进气管路1、湿度饱和器入口管路2、第一级湿度饱和器3、空气压缩机5。还包括管路辅助加热器4。所述空气压缩机5、进气管路1、湿度饱和器入口管路2、第一级湿度饱和器3依次连通。气体进气管路1上套装管路辅助加热器4。管路辅助加热器4根据湿度饱和器温度值设置管路辅助加热器的温度值。

无油空气压缩机5将空气输入到外径为6mm不锈钢气体管路1中，距离采用紫铜材料制成的第一级湿度饱和器的入口20mm处，在不锈钢气体管路1外部包覆了具有温度控制功能的片状管路辅助加热器4，片状管路辅助加热器4尺寸为20mm×50mm，其温度值由湿度发生器中的控制器进行控制，片状管路辅助加热器4外部采用绝热材料进行包覆。通过对不锈钢气体管路1局部加热，完成对管路中的空气进行加热，使空气在通过湿度饱和器入口管路2时的温度始终保持在0℃以上。由于空气在进入第一级湿度饱和器3前始终处于0℃以上，从而彻底解决在气体管路内形成冰堵的问题。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种辅助加热式湿度发生器，其特征在于：包括进气管路(1)、湿度饱和器入口管路(2)、第一级湿度饱和器(3)、空气压缩机(5)；还包括管路辅助加热器(4)；所述空气压缩机(5)、进气管路(1)、湿度饱和器入口管路(2)、第一级湿度饱和器(3)依次连通；气体进气管路(1)上套装管路辅助加热器(4)；管路辅助加热器(4)根据湿度饱和器温度值设置管路辅助加热器的温度值；当湿度发生器输出的气体湿度值为0℃以上时，管路辅助加热器(4)不工作；当湿度发生器输出的气体湿度值为0℃以下时，取管路辅助加热器温度与湿度饱和器温度之和大于50℃。

2.如权利要求1所述的一种辅助加热式湿度发生器，其特征在于：气体进气管路(1)上套装长度为(30～300)mm的管路辅助加热器(4)，安装在距第一级湿度饱和器(3)入口(10～100)mm处。

3.如权利要求1或2所述的一种辅助加热式湿度发生器，其特征在于：管路辅助加热器(4)外部采用绝热材料进行包覆。

4.如权利要求1所述的一种辅助加热式湿度发生器，其特征在于：工作方法为，在气体进气管路(1)与湿度饱和器入口管路(2)之间设置管路辅助加热器(4)，并根据第一级湿度饱和器(3)温度值设置管路辅助加热器(4)的温度值。当第一级湿度饱和器(3)的温度为0℃以上时，管路辅助加热器(4)不工作；当第一级湿度饱和器(3)的温度为0℃以下时，取管路辅助加热器(4)温度值与第一级湿度饱和器(3)温度值之和大于50℃，气体通过进气管路(1)进入管路辅助加热器(4)，管路辅助加热器(4)对管路中的流动气体进行加热，加热后的气体再经过湿度饱和器入口管路(2)，进入第一级湿度饱和器(3)，使得气体在进入第一级湿度饱和器(3)前气体的温度始终处于0℃以上，从而避免在湿度饱和器入口管路(2)内表面结霜，进而彻底解决湿度发生器冰堵的问题。