[发明专利]一种预冷凝式湿度发生器

说明书

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。

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，包括入口管路、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。使入口管路始终处于0℃以上，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。