Методы измерения влажности газов. Поверка гигрометров. Учебное пособие

3.4. Поверка генераторов влажного газа

Поверка генераторов влажного газа по методу двух давлений

При поверке генераторов по методу двух давлений проводятся следующие операции: внешний осмотр; опробование; определение метрологических параметров.

При внешнем осмотре помимо проверки соответствия требованиям технической документации и отсутствия повреждений, затрудняющих нормальную эксплуатацию, проверяется наличие свидетельств о поверке манометров, термометров и барометра, входящих в состав генератора.

При опробовании проводится проверка электрического сопротивления изоляции. Проверяется герметичность пневмогидравлической системы, рабочей камеры и камеры насыщения.

Проверяется работоспособность генератора. При этом в одном из гнезд рабочей камеры размещается первичный преобразователь эталонного гигрометра, обеспечивающего измерения в диапазоне относительной влажности 10...100 %. Включается

генератор, обеспечивается температура термостатирования (20±1) °C. Последовательно задается относительная влажность 10, 20, 50, 70 и 98 %. После установления показаний эталонного гигрометра определяется разность между заданной φ1 и измеренной φ2 относительной влажностью:

= φ1 – φ2.

Затем к генератору подключается внешний эталонный гигрометр, обеспечивающий измерение объемной доли в пределах 4000...8000 ppM. Последовательно задается объемная доля влаги 4000 и 8000 ppM при расходе рабочего газа в соответствии с требованиями технической документации. После установления показаний эталонного гигрометра определяется относительная разность δ между заданной В1 и измеренной В2 по эталонному гигрометру объемной долей влаги:

Значения и δ не должны превышать ±1,5 % у генератора с

41

допускаемой погрешностью ±0,5 % и ±2,0 % у генератора с допускаемой погрешностью ±1,0 %.

Определение метрологических параметров генератора включает в себя:

определение стабильности температуры пневмогидравлической системы;

проверку градуировки ротаметра; определение верхнего предела относительной влажности,

создаваемой генератором; проверку стабильности работы генератора.

Для определения стабильности температуры

пневмогидравлической системы в соответствующие гнезда устанавливают эталонные термометры. Включают генератор в работу. После установления температуры термостатирования (20±1) °C в течение 15 мин наблюдают за колебаниями температуры.

Колебания температуры не должны превышать ±0,05 °C у генератора с допускаемой погрешностью ±0,5 % и ±0,10 °C у генератора с допускаемой погрешностью ±1,0 %.

При проверке градуировки ротаметра к рабочей камере генератора подключается двухтрубный жидкостной манометр. Устанавливается температура (20±1) °C. Последовательно повышается и устанавливается расход газа, соответствующий оцифрованным отметкам ротаметра.

Разность между измеренным двухтрубным манометром избыточным давлением и определенным по графику, приведенному в паспорте генератора, не должна превышать 5 мм вод. ст.

Для определения верхнего предела относительной влажности, создаваемой генератором, открываются дроссели на пневмогидравлической магистрали. Определяются давление в

камере насыщения рн и рабочей камере рр при расходе парогазовой смеси, указанной в технической документации на

прибор. Измеряется атмосферное давление ра. Верхний предел относительной влажности φв рассчитывается по формуле

42

Верхний предел относительной влажности должен быть не менее 90 %.

Стабильность работы генератора проверяется при нижнем пределе относительной влажности. Генератор включается в работу. В камере насыщения устанавливается наибольшее рабочее давление. Последовательно задают минимальный и максимальный расход в соответствии с технической документацией. На каждом расходе в течение 30 мин наблюдают за изменением давления в камере насыщения.

Давление не должно изменяться более чем на 0,1 кг/см2.

Поверка солевых генераторов влажного газа (солевых гигростатов)

При поверке проводятся следующие операции: внешний осмотр; опробование; определение метрологических характеристик.

При опробовании проверяются изоляция электрических цепей, герметичность, работоспособность основных узлов и органов управления, работа вентилятора и получаемая относительная влажность.

Работа вентилятора проверяется путем измерения скорости потока термоанемометром в рабочей камере с установленной незагруженной кассетой.

Получаемая относительная влажность проверяется при температуре воздуха в камере, указанной в технической документации, и при использовании любой из рабочих солей. Эталонным гигрометром измеряется относительная влажность в камере. Относительная влажность признается соответствующей заданной, если разность между показаниями гигрометра и номинальным значением относительной влажности находится в пределах ±2,0 %.

Определение метрологических характеристик включает в себя определение нестабильности температуры воздуха и относительной влажности в рабочей камере и оценку абсолютной погрешности относительной влажности и точки росы.

Определение нестабильности температуры воздуха и

относительной влажности проводится при температуре, указанной в технической документации поверяемого гигрометра, и относительной влажности, создаваемой какой-либо одной

43

солью, например, хлористым магнием. После выхода гигростата на режим измеряются температура и относительная влажность в рабочей камере гигростата в течение 1,5 ч с интервалом 5 мин.

Нестабильность температуры определяется как разность между максимальным и минимальным значениями температуры за 1 ч. Она не должна превышать 0,1 °C. Нестабильность относительной влажности определяется разностью между максимальным и минимальным значениями показаний эталонного гигрометра в течение 1 ч. Эта разность не должна превышать 0,5 %.

Оценка абсолютной погрешности проводится на основе полученных результатов при операциях опробования, определения нестабильности температуры и относительной влажности в рабочей камере. Если результаты этих операций признаны положительными, абсолютная погрешность гигростата соответствует требованиям технической документации.

44

ЛИТЕРАТУРА

1.Бегунов А.А. Теоретические основы и технические средства гигрометрии. — М.: Изд-во стандартов, 1988.

2.Бегунов А.А., Конопелько Л.А. Физико-химические измерения состава и свойств веществ. — М.: Изд-во стандартов, 1984.

3.Берлинер М.А. Измерение влажности. — М.: Энергия, 1973.

4.Лыжникова С.А. Приборы для измерения влажности газов

иих поверка. — М.: Изд-во стандартов, 1988.

5.Измерения в промышленности. Справочник в трех томах /Под ред. П. Профоса. — М.: Металлургия, 1990.

6.ГОСТ 8.472–82. ГСИ. Гигрометры пьезосорбционные. Методы и средства поверки.

7.ГОСТ 8.547–86. ГСИ. Государственный первичный эталон

игосударственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов.

8.РМГ 75–2004. ГСИ. Измерения влажности веществ. Термины и определения.

9.МИ 260–82. Методические указания. Генераторы влажного газа образцовые динамические «Родник» и «Родник-2». Методы и средства поверки.

10.МИ 737–83. Методические указания. Гигрометр психрометрический типа ВИТ. Методы и средства поверки.

11.МИ 868–85. Методические указания. ГСИ. Гигростаты образцовые солевые. Методика поверки.

45

СОДЕРЖАНИЕ

1.Общие положения …………………………………….............. 3

1.1.Основные понятия и определения ………………………. 3

1.2.Психрометрическая диаграмма ………………………….. 4

2.Методы измерения влажности газов …………........................ 8

2.1.Методы полного поглощения ……………………………. 8

2.2.Температурные методы ………………………………....... 10

2.3.Сорбционные методы …………………………………….. 16

2.4.Кулонометрический метод ………………………………. 21

2.5.Физические методы ………………………………………. 22

2.6.Нормируемые метрологические характеристики гигрометров ……………………………………………….. 23

3.Метрологическое обеспечение гигрометрии ……………....... 24

3.1.Поверочная схема средств измерения относительной влажности ……………………………....... 24

3.2.Эталонные генераторы влажного газа ………………....... 25

3.3.Методы поверки гигрометров …………………………… 30

3.4.Поверка генераторов влажного газа …………………...... 37 Литература ……………………………………………………...... 41

46

А.П. Лепявко

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ. ПОВЕРКА ГИГРОМЕТРОВ

Учебное пособие

Редактор-корректор Н.М. Скрипова Компьютерная верстка Л.С. Самочатова

АСМС Москва, Волгоградский проспект, 90, корп. 1

Полиграфическая база АСМС

47