=温度传感器及第 四温度传感器16,且第=温度传感器及第四温度传感器16正对所述过热段15。
[003引需要说明的是，水箱8的出口通过调湿段进水管9与换热管10相连通，调湿段进 水管9上设有第一调节阀；水箱8的出口通过蒸发段进水管7与蒸汽发生器1的入口相连 通；蒸发段进水管7上设有第二调节阀；蒸汽发生器1的出口通过第=调节阀6与调湿段 13的入口相连通。
[0039] 另外，本发明还包括冷凝器进水管20及设于所述冷凝器进水管20上的第四调节 阀；冷凝器进水管20的入口与水箱8的出口相连通，冷凝器进水管20的出口穿过冷凝器19 伸出到冷凝器19外；蒸汽发生器1包括内胆2、蒸发段电加热丝4、W及用于提供电能的电 源，蒸发段电加热丝4设于内胆2内，电源与蒸发段电加热丝4相连接，内胆2的入口及出 口分别与水箱8的出口及调湿段13的入口相连通；过热段15的外壁上缠绕有过热段电加 热丝17,所述过热段电加热丝17与电源相连接；湿度探针连接段14的两端与调湿段13及 过热段15之间、W及过热段15与均匀混合段22之间均通过法兰及密封垫圈21相连接；换 热管10的数量为2~8根，各换热管10与调湿段13相垂直，且相邻两个换热管10垂直分 布；所述第=温度传感器及第四温度传感器16均为片形温度传感器；所述称量装置5为电 子天平，且容器24放置于电子天平上；所述第=温度传感器和第四温度传感器16的总数目 至少为12个；冷凝器19的凝结水出口通过排水管23伸入到容器24内，排水管23与容器 24之间有间隙；称量装置5的输出端、第一温度传感器121的输出端、第二温度传感器122 的输出端及压力传感器11的输出端与数据采集系统的输入端均通过信号引线相连接；正 对过热段15的保温层3与法兰之间设有绝热片18。
[0040] 本发明所述的流动湿蒸汽湿度探针标定方法包括W下步骤：
[0041] 水箱8内的水进入到蒸汽发生器1及换热管10中，蒸汽发生器1对水进行加热并 产生饱和湿蒸汽，饱和湿蒸汽进入到调湿段13中，饱和湿蒸汽在调湿段13通过换热管10 进行换热实现湿度调节，湿度调节后的饱和湿蒸汽经湿度探针连接段14进入过热段15,并 在过热段15受热形成过热蒸汽，过热蒸汽经均匀混合段22混合后进入到冷凝器19中冷凝 为凝结水后进入到容器24中，同时，待标定的湿蒸汽湿度探针实时测量湿度探针连接段14 中湿蒸汽的湿度信息；
[0042] 第一温度传感器121实时检测湿度探针连接段14的出口处湿蒸汽的温度ti，第二 温度温度传感器实时测量均匀混合段22中过热蒸汽的温度t2,压力传感器11实时测量均 匀混合段22中过热蒸汽的压力P2,第=温度传感器实时测量正对过热管15的保温层3内 壁的温度t，i，第四温度传感器16实时测量正对过热管15的保温层3外壁的温度称量 装置5测量容器24的质量变化量，并根据所述容器24的质量变化量得凝结水的流量m;
[0043] 设A为保温层3的导热系数，d及d2分别为保温层3的内径及外径，Q为过热段 15的加热功率，Q,为过热段15上保温层3单位时间的散热量，其中
L 为过热段15的长度；
[0044] 根据t2和P2得均匀混合段22中过热蒸汽洽值h2,则过热段15入口处湿蒸汽洽值 hi为：
，然后根据hi和ti得流经湿度探针连接段14中湿蒸汽的湿度y，然后 根据所述流经湿度探针连接段14的湿蒸汽的湿度y与待标定湿度探针的测量结果进行对 比，实现对待标定湿度探针的标定。
【主权项】
1. 一种流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，包括数据采集系统、控制器、水箱 (8)、蒸汽发生器（1)、调湿段（13)、湿度探针连接段（14)、过热段（15)、均匀混合段（22)、排 水管（23)、冷凝器（19)、容器（24)、换热管（10)、若干换热管（10)、以及用于称量容器（24) 质量的称量装置（5); 水箱（8)的出口与蒸汽发生器（1)的入口及各换热管（10)的入口相连通，蒸汽发生器 (1)的蒸汽出口与调湿段（13)的入口相连通，调湿段（13)的出口与湿度探针连接段（14) 的入口相连通，湿度探针连接段（14)的出口与过热段（15)的入口相连通，过热段（15)的 出口与均匀混合段（22)的入口相连通，均匀混合段（22)的出口与冷凝器（19)的入口相连 通连接，冷凝器（19)的凝结水出口通过排水管（23)伸入到容器（24)内，排水管（23)与容 器（24)之间有间隙，换热管（10)的出口穿过调湿段（13)伸出到调湿段（13)外； 所述湿度探针连接段（14)的出口处设有第一温度传感器（121)，均匀混合段（22)的内 壁上设有压力传感器（11)及若干第二温度传感器（122); 称量装置（5)的输出端、第一温度传感器（121)的输出端、第二温度传感器（122)的输 出端及压力传感器（11)的输出端均与数据采集系统的输入端相连接，数据采集系统的输 出端与控制器的输入端相连接； 所述蒸汽发生器（1)的外壁上、调湿段（13)的外壁上、湿度探针连接段（14)的外壁上 及过热段（15)的外壁上均设有保温层（3)，所述保温层（3)的内壁上和外壁上分别设有第 三温度传感器及第四温度传感器（16)，且第三温度传感器及第四温度传感器（16)正对所 述过热段（15)。2. 根据权利要求1所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于， 水箱（8)的出口通过调湿段进水管（9)与换热管（10)相连通，调湿段进水管（9)上设 有第一调节阀； 所述水箱（8)的出口通过蒸发段进水管（7)与蒸汽发生器（1)的入口相连通；蒸发段 进水管（7)上设有第二调节阀； 所述蒸汽发生器（1)的出口通过第三调节阀（6)与调湿段（13)的入口相连通。3. 根据权利要求2所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，还包括冷凝器 进水管（20)及设于所述冷凝器进水管（20)上的第四调节阀；冷凝器进水管（20)的入口 与水箱⑶的出口相连通，冷凝器进水管（20)的出口穿过冷凝器（19)伸出到冷凝器（19) 外。4. 根据权利要求1所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，所述蒸汽发生 器⑴包括内胆⑵、蒸发段电加热丝（4)、以及用于提供电能的电源，蒸发段电加热丝（4) 设于内胆⑵内，电源与蒸发段电加热丝⑷相连接，内胆⑵的入口及出口分别与水箱 (8)的出口及调湿段（13)的入口相连通。5. 根据权利要求4所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，所述过热段 (15)的外壁上缠绕有过热段电加热丝（17)，所述过热段电加热丝（17)与电源相连接。6. 根据权利要求1所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，所述湿度探针 连接段（14)的两端与调湿段（13)及过热段（15)之间、以及过热段（15)与均匀混合段（22) 之间均通过法兰及密封垫圈（21)相连接。7. 根据权利要求1所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于，所述换热管 (10)的数量为2~8根，各换热管（10)与调湿段（13)相垂直，且相邻两个换热管（10)垂 直分布。8. 根据权利要求6所述的流动湿蒸汽湿度探针标定装置，其特征在于， 所述第三温度传感器及第四温度传感器（16)均为片形温度传感器； 所述称量装置（5)为电子天平，且容器（24)放置于电子天平上； 所述第三温度传感器和第四温度传感器（16)的总数目至少为12个； 所述称量装置（5)的输出端、第一温度传感器（121)的输出端、第二温度传感器（122) 的输出端及压力传感器（11)的输出端与数据采集系统的输入端均通过信号引线相连接； 所述保温层（3)与法兰之间设有绝热片（18)。9. 一种流动湿蒸汽湿度探针标定方法，其特征在于，基于权利要求1所述的流动湿蒸 汽湿度探针标定装置，包括以下步骤： 水箱（8)内的水进入到蒸汽发生器（1)及换热管（10)中，蒸汽发生器（1)对水进行加 热并产生饱和湿蒸汽，饱和湿蒸汽进入到调湿段（13)中，饱和湿蒸汽在调湿段（13)通过换 热管（10)进行换热实现湿度调节，湿度调节后的饱和湿蒸汽经湿度探针连接段（14)进入 过热段（15)，并在过热段（15)受热形成过热蒸汽，过热蒸汽经均匀混合段（22)混合后进入 到冷凝器（19)中冷凝为凝结水后进入到容器（24)中，同时，待标定的湿蒸汽湿度探针实时 测量湿度探针连接段（14)中湿蒸汽的湿度信息； 第一温度传感器（121)实时检测湿度探针连接段（14)的出口处湿蒸汽的温度&，第二 温度温度传感器实时测量均匀混合段（22)中过热蒸汽的温度t2，压力传感器（11)实时测 量均匀混合段（22)中过热蒸汽的压力p2，第三温度传感器实时测量正对过热段（15)的保 温层⑶内壁的温度twl，第四温度传感器（16)实时测量正对过热段（15)的保温层⑶外 壁的温度tw2，称量装置（5)测量容器（24)的质量变化量，并根据所述容器（24)的质量变 化量得凝结水的流量m; 设A为保温层（3)的导热系数，屯及心分别为保温层（3)的内径及外径，Q为 过热段（15)的加热功率，（^为过热段（15)上保温层（3)单位时间的散热量，其中，L为过热段（15)的长度； 根据tJPp2得均匀混合段（22)中过热蒸汽焓值1!2，则过热段（15)入口处湿蒸汽焓值 4为：& 再根据匕和^得流经湿度探针连接段（14)中湿蒸汽的湿度y，然 m 后根据所述流经湿度探针连接段（14)的湿蒸汽的湿度y与待标定湿度探针的测量结果进 行对比，实现对待标定湿度探针的标定。
【专利摘要】本发明公开了一种流动湿蒸汽湿度探针标定装置及方法，包括数据采集系统、控制器、水箱、蒸汽发生器、调湿段、湿度探针连接段、过热段、均匀混合段、冷凝器、容器、换热管、若干换热管、以及用于称量容器质量的称量装置。本发明能够高精度的完成流动湿蒸汽湿度探针的标定。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN104950078
【申请号】CN201510304706
【发明人】李亮, 吴昕
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月4日