低霜点湿度标准的发生装置制造方法及图纸

一种低霜点湿度标准的发生装置，包括：氮气储罐、减压阀、质量流量计，其特征在于：所述的氮气储罐为液氮，由氮气储罐的液氮气化输出的高纯氮气依次经第一减压阀、气体纯化器后分两路：一路通过质量流量计经第一换热器连通预饱和器的入口，预饱和器的出口通过第二换热器连通冰饱和器入口；另一路：通过质量流量计与冰饱和器的出气管路连通，汇合一起的管路通过第二减压阀、直通阀门至出气管；所述的预饱和器和第一换热器是设置在预饱和槽中；所述的冰饱和器和第二换热器是设置在饱和槽内。它是高准确度湿度发生装置，它的湿度检测的露点测量范围达到－７５℃～－２５℃，露点测量的不确定度为０．０４℃～０．１０℃，并具有发生露点－１００℃的能力。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种湿度标准发生装置，具体是一种低霜点湿度标准的发生装置。
技术介绍
湿度是一个重要的环境参数，它不仅影响到人们的生活质量，也影响到工业、农 业、国防等生产过程和产品质量。湿度仪器仪表广泛用于航空航天、微电子、原子能、石化、 电力、气象、仓储等领域，在中国湿度仪器仪表有很大的市场。随着现代科学技术和国民经 济的快速发展，对湿度的测量和控制的要求也日益提高，尤其是航空航天工业，微电子工 业，原子能工业，石油化工工业和电力工业等方面，它不仅影响到产品的质量，而且关系到 安全生产等问题。建立高水平的国家湿度计量标准装置，对于我国国民经济的健康发展 以及国际比对工作和我国湿度量值的准确与统一都显得非常重要和迫切。湿度的测量方法有很多，其中重量法湿度计被公认为是准确度最高的绝对测量方 法，作为湿度量值传递基准，重量法基准湿度计测量范围较小，并且重量法标准湿度计必 须和基准湿度发生器配备才能进行量值传递使用。在露点温度-30°C以下用于湿度量值 传递的标准湿度源，目前国内外使用的标准湿度发生器有双压法湿度发生器、双温法湿度 发生器、分流法湿度发生器和渗透管湿度发生器。在低霜点的湿度检测方面特别是在霜 点-70°C以下，单压法低霜点湿度检测标准装置比双压法湿度发生器更加经典更加准确，并 且是构造是低霜点双压法湿度发生器的基础。目前我国缺少用于湿度量值传递露点范围达到_75°C _25°C的低霜点湿度检测 标准装置。我国现有的双压法湿度发生器的霜/露点范围为_25°C +25°C，霜/露点的不 确定度为0.04°C，在这一霜/露点范围达到国际同类标准器具先进水平。但其霜/露 点测量范围(_25°C +25°C)与国际先进水平(_75°C +25°C)存在一定的差距。我们有 很大一段范围的湿度量值不能参加国际比对，国内湿度量值传递也受到影响。因此，研制低 霜点湿度检测标准装置，对于我国湿度量值的国际比对和国内湿度量值传递具有非常关键 的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于为了克服我国现有的双压法湿度发生器的霜/露点范 围为-25°C +25°C，霜/露点的不确定度为0. 04°C的不足，填补我国用于湿度量值传递 露点范围达到_75°C _25°C的低霜点湿度检测标准装置的缺失，提供一种低霜点湿度标 准的发生装置，它的湿度检测的露点测量范围达到_75°C _25°C，露点测量的不确定度为 0. 04°C 0. 10°C，并具有发生露点-100°C的能力。本技术的技术方案是这样实现的一种低霜点湿度标准的发生装置，包括 氮气储罐、减压阀、质量流量计，所述的氮气储罐为液氮，由氮气储罐的液氮气化输出的高 纯氮气依次经过第一减压阀、气体纯化器后分为两路一路通过质量流量计经第一换热器连通预饱和器的入口，预饱和器的出口通过第二换热器连通冰饱和器的入口 ；另一路通 过质量流量计与冰饱和器的出气管路连通，汇合一起的管路依次通过第二减压阀、直通阀 门至出气管；所述的预饱和器和第一换热器是设置在预饱和槽中；所述的冰饱和器和第二 换热器是设置在饱和槽内。所述的预饱和器是由槽体和渗透体构成，所述的渗透体由骨架与缠绕其中间的渗 透管构成，渗透管的入口及出口分别设置在槽体之外。所述的冰饱和器是由壳体、塔板、中间进气管、顶部出气管与底盘构成，所述的中 间进气管与底盘固接为T字形，中间进气管与壳体底部连通，中间进气管上下交错套平盘 形塔板及设有环突肩形的塔板；所述的塔板与顶部出气管相连通，所述的中间进气管连通 入气管。本技术基本原理是根据水的热力学气固两相平衡原理设计的，它是采用单压 法在稳定的压力状态下使干燥氮气经过换热器换热到达渗透管预饱和器，然后再通过换热 器换热后进入冰饱和器进行冰面饱和，即可得到恒湿气源，其湿度值可根据饱和室温度和 压力而精确测定。改变饱和室温度，就可以得到所需湿度的恒定气源。它的湿度检测的霜 点测量范围达到_75°C -25°C，露点测量的不确定度为0. 04°C 0. 10°C，并具有发生露 点-100°C的能力。附图说明图1是本技术的原理流程示意图；图2是图1的饱和器结构示意图；图3是图2的饱和器K向结构示意图；图4是饱和器的设置突环塔板结构示意图图5是图4的A向示意图；图6是饱和器的平塔板结构示意图；图7是图6的A-A结构示意图；图8是的预饱和器结构示意图；图9是图8中渗透体剖面结构示意图；图10是图9的A向结构示意图。具体实施方式实施例一种低霜点湿度标准的发生装置，如图1所示，包括氮气储罐1、减压阀2、质量流 量计，所述的氮气储罐1为液氮，由氮气储罐1的液氮气化输出的高纯氮气依次经过第一减 压阀2、气体纯化器3后分为两路一路通过质量流量计5经第一换热器6连通预饱和器7 的入口 701，预饱和器7的出口 704经第二换热器6连通冰饱和器9的入口 ；另一路通过 质量流量计4与冰饱和器9的出气管路连通，汇合一起的管路依次通过第二减压阀12、直通 阀门11至出气管；所述的预饱和器7是设置在预饱和槽8中，所述的预饱和器7和第一换 热器6是设置在预饱和槽8中；所述的冰饱和器9和第二换热器6是设置在饱和槽10内。所述的预饱和器7是由槽体705和渗透体构成，所述的渗透体由骨架703与缠绕4其中间的渗透管702构成，渗透管702的入口 701及出口 704分别设置在槽体705之外。如 图8-10所示。所述的冰饱和器9是由壳体905、塔板、中间进气管901、顶部出气管904与底盘 903构成，所述的中间进气管901与底盘903固接为T字形，中间进气管901与壳体905底 部连通，中间进气管901上下交错套平盘形塔板902及设有环突肩形的塔板906 ；所述的塔 板顶部与顶部出气管904相连通，所述的中间进气管901连通入气管。如图2-7所示。本低霜点湿度标准的发生装置的技术路线是在每一个恒定的温度下使干燥气体 达到饱和状态。从其工作原理可知，制造低霜点湿度标准的发生装置的关键是①、设计制造预饱和器和饱和度接近100%的冰饱和器。②、研制一套高精度控温设备，控温范围为-80°C +30°C的恒温设备，温度的波 动度为士0.01 °C，温度均勻度为0. 02°C。③、研究开发一套压力采集测量系统，在饱和室压力和大气压力测量时，压力的测 量的精度优于士0.02%。④、研制一套深度水分干燥气源系统，霜点小于-100°C。该低霜点湿度标准的发生装置的设计中采用了下列多项关键技术气源系统、氮气储罐1、减压阀2、质量流量计，预饱和器7、冰饱和器9关键技术。(1)气源系统采用液氮气化输出的高纯氮气作为干燥气源，加上气体纯化器，使 露点可达-100°c以下。(2)饱和器系统由放在恒温饱和槽中的换热管及冰饱和器组成，冰饱和器采用 塔板式多层结构。(3)预饱和器系统为了获得充分饱和的湿气，需要对气体进行预饱和。预饱和器 选用渗透管湿度发生器，预饱和的露点温度一般比要求达到的露点温度高几度。(4)恒温系统低霜点湿度标准的发生装置操作是在一个恒温条件下进行的过 程，要求饱和室在一个恒温条件下进行饱和，并且能根据需要改变饱和温度，需要用恒温槽 来实现。根据发生器的准确度要求恒温槽的温度不均勻性和稳定性应分别控制在0. 02°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低霜点湿度标准的发生装置，包括：氮气储罐（１）、减压阀（２）、质量流量计，其特征在于：所述的氮气储罐（１）为液氮，由氮气储罐（１）的液氮气化输出的高纯氮气依次经过第一减压阀（２）、气体纯化器（３）后分为两路：一路通过质量流量计（５）经第一换热器（６）连通预饱和器（７）的入口（７０１），预饱和器（７）的出口（７０４）经第二换热器（６）连通冰饱和器（９）的入口；另一路：通过质量流量计（４）与冰饱和器（９）的出气管路连通，汇合一起的管路依次通过第二减压阀（１２）、直通阀门（１１）至出气管；所述的预饱和器（７）和第一换热器（６）是设置在预饱和槽（８）中；所述的冰饱和器（９）和第二换热器（６）是设置在饱和槽（１０）内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易洪，孙国华，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]