本發(fā)明涉及一種滲透法濕度發(fā)生器用恒溫體，屬于配氣技術(shù)用恒溫領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

低濕測(cè)量領(lǐng)域的濕度發(fā)生器基于的原理有許多，如雙溫雙壓法、混合法、滲透法等。但是，由于低濕測(cè)量領(lǐng)域缺乏充分可靠的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器，而滲透法濕度發(fā)生器同其它方法相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、便于攜帶、易于量值傳遞、價(jià)廉、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，準(zhǔn)確度能滿足一般濕度測(cè)量?jī)x器的檢定要求，符合現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的需求。

滲透法濕度發(fā)生器其輸出標(biāo)準(zhǔn)濕氣量值的準(zhǔn)確度主要與氣體流量的設(shè)定、溫度場(chǎng)的情況以及滲透管的性能有關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氣體流量計(jì)準(zhǔn)確度較以前大大提高，滲透管原材料的抗老化性能更優(yōu)，因此只須保證滲透管所處恒溫體溫場(chǎng)的均勻穩(wěn)定就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣氣的配置。

恒溫體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)關(guān)系到滲透室內(nèi)溫場(chǎng)情況，而恒溫體溫場(chǎng)情況關(guān)系到發(fā)生樣氣露點(diǎn)溫度值的準(zhǔn)確度，同時(shí)考慮到滲透管放置、各路滲透室溫場(chǎng)相同、外置冷氣路進(jìn)入引起溫場(chǎng)變化、安裝過(guò)程中便攜性等問(wèn)題，因此合理設(shè)計(jì)恒溫體結(jié)構(gòu)尤為重要。目前便攜式滲透法濕度發(fā)生器的研發(fā)過(guò)程中單獨(dú)針對(duì)恒溫體的研究報(bào)道較少，目前并未查到專(zhuān)門(mén)針對(duì)恒溫體的專(zhuān)利。

CN 00214154、CN 02222688、CN 1765474A公開(kāi)的滲透式配氣裝置，均未提及裝置所用恒溫體溫場(chǎng)情況的影響。CN 2421650Y滲透管快速動(dòng)態(tài)配氣裝置提及的恒溫加熱裝置滲透室較少，用于標(biāo)準(zhǔn)樣氣配氣較單一；且沒(méi)有氣體預(yù)熱通道，導(dǎo)致冷氣體未經(jīng)熱循環(huán)直接進(jìn)入滲透室導(dǎo)致得到的標(biāo)準(zhǔn)樣氣不穩(wěn)定；由于其采用加熱絲纏繞加熱，即外加熱方式，加熱絲外包裹保溫棉后導(dǎo)致體積偏大，不能滿足便攜性的使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種滲透法濕度發(fā)生器用恒溫體。該恒溫體具有配氣過(guò)程中溫度場(chǎng)滿足100℃使用要求且溫場(chǎng)均勻穩(wěn)定，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，具有便攜性，方便于滲透管更換等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種滲透法濕度發(fā)生器用恒溫體，包括：滲透室、氣體循環(huán)暗道、加熱棒通道、測(cè)溫鉑電阻通道、控溫鉑電阻通道和進(jìn)氣口。恒溫體沿頂端向內(nèi)部開(kāi)設(shè)四路滲透室，即四個(gè)滲透室，需保證滲透室完全相同且兩兩對(duì)稱(chēng)；加熱棒通道是恒溫體沿底端向內(nèi)部開(kāi)設(shè)的通道，其位于四個(gè)滲透室正中心；在恒溫體底部邊角位置設(shè)置進(jìn)氣口，并連接至氣體循環(huán)暗道，氣體循環(huán)暗道為倒“U”結(jié)構(gòu)，氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)熱循環(huán)后從滲透室底部進(jìn)入。在恒溫體側(cè)壁上開(kāi)設(shè)出氣口，出氣口將滲透室與外界連通；測(cè)溫鉑電阻通道開(kāi)設(shè)在滲透室附近，用于測(cè)量滲透室的溫度；控溫鉑電阻通道開(kāi)設(shè)在加熱棒通道附近用于控制加熱棒的升溫溫度。

所述滲透室的直徑大于滲透管的直徑；滲透室設(shè)計(jì)緊湊，其深度滿足恒溫體高度的19/20，基本覆蓋整個(gè)恒溫體。滲透室與室蓋連接處留有o型圈平臺(tái)，保證氣體流量無(wú)衰減。

所述加熱棒通道數(shù)量為五個(gè)，其中一個(gè)位于四個(gè)滲透室正中心，兩外四個(gè)均勻分布在四個(gè)滲透室周?chē)?，需保證加熱棒通道與滲透室之間的距離相等；

所述加熱棒通道數(shù)量為九個(gè)，其中一個(gè)位于四個(gè)滲透室正中心，另外八個(gè)均勻分布在四個(gè)滲透室周?chē)?，需保證加熱棒通道與滲透室之間的距離相等；

所述恒溫體材料為金屬鋁；

所述氣體循環(huán)暗道用于解決外部氣體進(jìn)入恒溫體配氣溫場(chǎng)不穩(wěn)定問(wèn)題。為了使氣體循環(huán)暗道盡可能長(zhǎng)，在恒溫體底部邊角位置設(shè)置進(jìn)氣口，并連接至氣體循環(huán)暗道，氣體循環(huán)暗道為倒“U”結(jié)構(gòu)，氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)熱循環(huán)后從滲透室底部進(jìn)入。出氣口設(shè)置在側(cè)壁，氣體在恒溫室里從下至上經(jīng)過(guò)滲透管后通過(guò)出氣口流出，從而帶走滲透管滲出的水汽。每路滲透室的氣體循環(huán)暗道無(wú)交叉，避免了某一通道滲透管漏水流經(jīng)至其它通道現(xiàn)象。

工作過(guò)程：

首先恒溫體的預(yù)處理分為六個(gè)步驟：

(1)對(duì)恒溫體依次進(jìn)行酒精或者丙酮清洗、超聲波清洗、二次蒸餾水清洗，清洗機(jī)加工過(guò)程中殘留的碎屑、灰塵等雜質(zhì)；

(2)進(jìn)氣口、出氣口安裝快插接頭；

(3)用壓縮空氣或者高純氮?dú)鈱?duì)各滲透室以及氣體循環(huán)暗通道進(jìn)行吹掃；

(4)恒溫體各路滲透室放置對(duì)應(yīng)的滲透管，封緊滲透室上蓋；

(5)安裝控溫鉑電阻、測(cè)溫鉑電阻、加熱棒；

(6)用聚氨酯發(fā)泡劑對(duì)恒溫體進(jìn)行發(fā)泡處理；

上述步驟完成后，通過(guò)控溫儀表連接固態(tài)繼電器對(duì)恒溫體進(jìn)行加熱，控制恒溫體的溫度，使恒溫體內(nèi)部的溫場(chǎng)達(dá)到100℃并保持均勻穩(wěn)定。

當(dāng)溫度恒定后，通過(guò)質(zhì)量流量控制器用于控制流經(jīng)各路滲透室的氣體流量，通過(guò)指示燈開(kāi)關(guān)連接電磁閥對(duì)每路滲透室通斷分別進(jìn)行控制，露點(diǎn)值低于-70℃的外部氣體進(jìn)入恒溫體后首先經(jīng)過(guò)氣體循環(huán)暗道預(yù)熱，預(yù)熱后的氣體流經(jīng)滲透室與滲透管滲透出的濕氣混合，得到標(biāo)準(zhǔn)樣氣。

采用精密露點(diǎn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)器，通過(guò)三通轉(zhuǎn)換閥、一路連接標(biāo)準(zhǔn)器以及一路連接被校儀器，對(duì)工作用露點(diǎn)儀、水分儀以及電解式濕度計(jì)等低濕儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

有益效果

1、合理設(shè)置控溫鉑電阻通道與測(cè)溫鉑電阻通道，通過(guò)控溫鉑電阻與測(cè)溫鉑電阻配合使用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制滲透室內(nèi)的溫度，保證了各路滲透室溫場(chǎng)為穩(wěn)定值100℃。

2、設(shè)置氣體循環(huán)暗道，使氣體經(jīng)過(guò)熱循環(huán)后進(jìn)入恒溫體的滲透室，保證了發(fā)生樣氣露點(diǎn)溫度值的準(zhǔn)確度。同時(shí)保證了各路滲透室氣體不相互交叉影響。

3、合理選擇恒溫體材料、加熱方式、加熱棒的個(gè)數(shù)、恒溫室的布局，保證了各路滲透室溫場(chǎng)均勻一致，恒溫體體積小、重量輕、具有便攜性。

4、合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣口、出氣口位置，便于滲透管的更換。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的上視圖；

圖2為圖1基礎(chǔ)上的A-A剖面圖；

圖3為圖1基礎(chǔ)上的B-B剖面圖；

圖4為圖3基礎(chǔ)上的C-C剖面圖；

圖5為圖4基礎(chǔ)上的D-D剖面圖。

其中，1—滲透室、2—?dú)怏w循環(huán)暗道、3—加熱棒通道、4—測(cè)溫鉑電阻通道、5—控溫鉑電阻通道、6—進(jìn)氣口、7—出氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的滲透法濕度發(fā)生器用恒溫體，尺寸為110*110*200(mm)，恒溫體沿頂端向內(nèi)部開(kāi)設(shè)四路滲透室1，四路滲透室1完全相同且兩兩對(duì)稱(chēng)，其均布在恒溫體上，深度為190mm。四路滲透室同大小、同深度，均勻分布在中心周?chē)?，設(shè)計(jì)緊湊，其深度滿足恒溫體高度的19/20，基本覆蓋整個(gè)恒溫體。滲透室與腔蓋連接處設(shè)置內(nèi)螺紋，并留有o型圈平臺(tái)，通過(guò)擰螺紋壓緊o型圈，氣體流量無(wú)衰減。從恒溫體沿底端向內(nèi)部開(kāi)設(shè)加熱棒通道3，控溫鉑電阻通道4和測(cè)溫鉑電阻通道5，其中加熱棒通道設(shè)計(jì)在四個(gè)滲透室1正中心，控溫鉑電阻通道4和測(cè)溫鉑電阻通道5分布在加熱棒通道3兩側(cè)，控溫鉑電阻4通道盡可能靠近加熱棒通道3，測(cè)溫鉑電阻5通道盡可能靠近滲透室1。沿恒溫體底部邊角向內(nèi)部開(kāi)設(shè)進(jìn)氣口6，并連接至氣體循環(huán)暗道2，氣體循環(huán)暗道2為倒“U”結(jié)構(gòu)，氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)熱循環(huán)后從滲透室底部進(jìn)入。在恒溫體側(cè)壁上開(kāi)設(shè)出氣口7，出氣口7將滲透室1與外界連通；進(jìn)氣口6與出氣口7尺寸均為G1/8螺紋孔。四路滲透室1分別對(duì)應(yīng)獨(dú)立的氣體循環(huán)暗道2，各路滲透室無(wú)交叉影響。

金屬良導(dǎo)體導(dǎo)熱材料由好到差依次為金、銀、銅、鋁等等。由于金、銀價(jià)格昂貴，銅、鋁兩種材料價(jià)格便宜，且不與水發(fā)生反應(yīng)，由于銅相對(duì)于鋁來(lái)講較重，因此考慮到便攜性要求，選用金屬鋁作為恒溫體材料，其純度高于99.99％，保證加熱過(guò)程中不會(huì)揮發(fā)雜質(zhì)污染滲透管；

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

首先恒溫體的預(yù)處理分為五個(gè)步驟：

(1)對(duì)恒溫體依次進(jìn)行酒精或者丙酮清洗、超聲波清洗、二次蒸餾水清洗，清洗機(jī)加工過(guò)程中殘留的碎屑、灰塵等雜質(zhì)；

(2)進(jìn)氣口、出氣口安裝快插接頭；

(3)用壓縮空氣或者高純氮?dú)鈱?duì)各滲透室以及氣體循環(huán)暗通道進(jìn)行吹掃；

(4)安裝控溫鉑電阻、測(cè)溫鉑電阻、加熱棒；

(5)用聚氨酯發(fā)泡劑對(duì)恒溫體進(jìn)行發(fā)泡處理；

上述步驟完成后，在其中一路滲透室中預(yù)置三支經(jīng)過(guò)計(jì)量的貼片式鉑電阻，三支鉑電阻分別處于滲透室的上、中、下三個(gè)位置，且放置時(shí)避免與滲透室壁相接觸。鉑電阻引線至恒溫體外并連接至溫度測(cè)試儀，通過(guò)控溫儀表連接固態(tài)繼電器對(duì)恒溫體進(jìn)行加熱，控制恒溫體的溫度，當(dāng)控溫儀表溫度達(dá)到100℃后穩(wěn)定30min后，測(cè)試三支貼片式鉑電阻的溫度值為100.1℃、99.9℃、99.9℃。

取出貼片式鉑電阻，在恒溫體四路滲透室放置尺寸為φ12*11.5、φ10*9、φ10*8、φ10*6的四種滲透管，封緊滲透室上蓋；

升溫達(dá)到100℃恒定30min后，露點(diǎn)值低于-70℃的外部氣體進(jìn)入恒溫體，通過(guò)質(zhì)量流量控制器控制流經(jīng)各路滲透室的氣體流量為0.5L/min，通過(guò)指示燈開(kāi)關(guān)連接電磁閥對(duì)四路滲透室通斷分別進(jìn)行控制。

采用精密露點(diǎn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)器，通過(guò)三通轉(zhuǎn)換閥，一路連接標(biāo)準(zhǔn)器，一路連接被校儀器，對(duì)工作用露點(diǎn)儀、水分儀、電解式濕度計(jì)等低濕儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。通過(guò)觀察精密露點(diǎn)儀露點(diǎn)溫度值，穩(wěn)定后30min進(jìn)行記錄，四路滲透室的標(biāo)準(zhǔn)濕度為-29.9℃、-40.3℃、-50.2℃、-59.9℃。

該恒溫體溫場(chǎng)均勻穩(wěn)定，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，方便拆卸，非常具有便攜性。由其搭建的滲透法濕度發(fā)生器配置標(biāo)準(zhǔn)樣氣準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好，非常適用于現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。