阅读说明：本技术 一种预冷凝式湿度发生器 (A kind of preliminary condensation formula humidity generator ) 是由 吕国义 胡艳青 左勇 任红磊 官志坚 于 2019-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器,属于计量测试技术领域。本发明包括气体管路、第一级湿度饱和器、恒温槽、冷媒、空气压缩机。还包括预冷凝室。所述空气压缩机、入口管路、预冷凝室、第一级湿度饱和器依次连通,预冷凝室置于恒温槽的冷媒的外部。各级湿度饱和器均放置在恒温槽的冷媒中。由于设置预冷凝室,使得入口管路始终处于0℃以上,从而避免在第一级湿度饱和器入口管路内结霜,形成冰堵。预冷凝室采用绝热的憎水材料,能够降低预冷凝室与第一级湿度饱和器之间的热量交换,延缓结霜的速度。为进一步延长预冷凝室由于结霜而形成冰堵的时间,预冷凝室为圆柱型设计,其直径为入口管路的10倍以上。本发明具有结构简单,成本低的优点。(A kind of preliminary condensation formula humidity generator disclosed by the invention, belongs to metrological testing technology field.The present invention includes gas piping, first order moisture-saturated device, thermostat, refrigerant, air compressor.It further include precondenser chamber.The air compressor, entrance pipe, precondenser chamber, first order moisture-saturated device are sequentially communicated, and precondenser chamber is placed in the outside of the refrigerant of thermostat.Moisture-saturated devices at different levels are both placed in the refrigerant of thermostat.Since precondenser chamber is arranged, so that entrance pipe is in 0 DEG C or more always, to avoid the frosting in first order moisture-saturated device entrance pipe, it is stifled to form ice.Using the hydrophobic material being insulated, the heat that can reduce between precondenser chamber and first order moisture-saturated device exchanges precondenser chamber, delays the speed of frosting.The ice stifled time is formed further to extend precondenser chamber due to frosting, precondenser chamber is cylindrical design, 10 times or more of a diameter of entrance pipe.The advantage that the present invention has structure simple, at low cost.)

一种预冷凝式湿度发生器

技术领域

本发明涉及一种湿度计量测试装置，特别是涉及一种用于发生0℃以下露点温度气体的湿度发生器，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路内冰堵的问题，本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器要解决的技术问题是：在第一级湿度饱和器前设置采用绝热的憎水材料制成的预冷凝室。由于在第一级湿度饱和器与入口管路之间设置预冷凝室，使得进入入口管路的气体温度始终处于0℃以上，不会在湿度饱和器入口管路内表面结霜。而设置的预冷凝室温度比第一级湿度饱和器的温度高，并且其内部空间很大，从而产生两个积极效果：一是能够延缓预冷凝室内结霜的速度，二是延长预冷凝室由于结霜而形成冰堵的时间。本发明具有结构简单，成本低的优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器，包括气体管路、第一级湿度饱和器、恒温槽、冷媒、空气压缩机。还包括预冷凝室。所述空气压缩机、入口管路、预冷凝室、第一级湿度饱和器依次连通，预冷凝室置于恒温槽的冷媒的外部。各级湿度饱和器均放置在恒温槽的冷媒中。由于设置预冷凝室，使得入口管路始终处于0℃以上，从而避免在湿度饱和器入口管路内结霜，形成冰堵。

作为优选，预冷凝室采用绝热的憎水材料，能够降低预冷凝室与第一级湿度饱和器之间的热量交换，延缓结霜的速度。

作为优选，为进一步延长预冷凝室由于结霜而形成冰堵的时间，预冷凝室为圆柱型设计，其直径为入口管路的10倍以上。

本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器的工作方法为：根据计量工作要求，设置湿度发生器的输出气体湿度露点温度值，此时，湿度饱和器的恒温温度即为输出气体湿度露点温度值。气体依次通过气体管路、预冷凝室、第一级湿度饱和器及其它湿度饱和器。第一级湿度饱和器及其它湿度饱和器均放置在恒温槽的冷媒中，采用绝热的憎水材料制成的预冷凝室置于恒温槽的冷媒的外部，预冷凝室温度比第一级湿度饱和器的温度高，使得入口管路始终处于0℃以上。当湿度发生器的输出气体湿度露点温度值为0℃以下时，由于入口管路联接的是预冷凝室，没有直接与第一级湿度饱和器联接，使得入口管路中的气体在进入预冷凝室前其温度始终处于0℃以上，入口管路内表面不会结霜，从而避免在入口管路内形成冰堵。而预冷凝室且其内部空间很大，从而产生了两个积极效果：一是延缓预冷凝室内结霜的速度，二是延长预冷凝室由于结霜而形成冰堵的时间，在工作时间内不会形成冰堵。

有益效果：

1、本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器，入口管路由接入第一级湿度饱和器改为接入预冷凝室，预冷凝室置于恒温槽中冷媒的外部，由于入口管路没有与第一级湿度饱和器直接相联接，使得入口管路始终处于0℃以上，管路内不会结霜，从而避免在第一级湿度饱和器入口管路内形成冰堵。

2、本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器，预冷凝室采用绝热的憎水材料，从而进一步延缓预冷凝室内结霜的速度。

3、本发明公开的一种预冷凝式湿度发生器，预冷凝室为圆柱型设计，其直径为入口管路的10倍以上，由于预冷凝室内部空间较大，从而延长在预冷凝室内由于结霜而形成冰堵的时间，在工作时间内不会形成冰堵。

附图说明

图1是本发明湿度发生器的结构示意图。

其中：1—入口管路、2—预冷凝室、3—第一级湿度饱和器、4—恒温槽、5—冷媒、6—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。

以三级湿度饱和器结构的湿度发生器为例。

如图1所示，本实施例公开的一种预冷凝式湿度发生器，包括气体管路1、第一级湿度饱和器3、恒温槽4、冷媒5、空气压缩机6。还包括预冷凝室2。所述空气压缩机6、入口管路1、预冷凝室2、第一级湿度饱和器3依次连通，预冷凝室2置于恒温槽4的冷媒5的外部。各级湿度饱和器均放置在恒温槽4的冷媒5中。由于设置预冷凝室2，使得入口管路1始终处于0℃以上，从而避免在第一级湿度饱和器入口管路内结霜，形成冰堵。预冷凝室2采用绝热的憎水材料，能够降低预冷凝室2与第一级湿度饱和器3之间的热量交换，延缓结霜的速度。为进一步延长预冷凝室由于结霜而形成冰堵的时间，预冷凝室2为圆柱型设计，其直径为入口管路1的10倍以上。

空气压缩机6将空气输入到外径为6mm不锈钢气体管路1中，然后进入到由聚四氟乙烯材料制作的预冷凝室2，预冷凝室2内腔设计为直径80mm的圆柱型，空气通过预冷凝室2再进入第一级湿度饱和器3。预冷凝室2置于恒温槽4中以酒精作为冷媒5的外部，预冷凝室2的温度介于湿度饱和器3与环境温度之间。第一级湿度饱和器3置于恒温槽4中酒精冷媒5的内部，其温度与冷媒5的温度相同。由于不锈钢气体管路1始终处于0℃以上，并且预冷凝室2内部空间较大，在计量工作时间内不会形成冰堵。从而解决在湿度发生器在第一级湿度饱和器入口管路1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。