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原文传递气体湿度的测量装置及测量方法

专利名称：	气体湿度的测量装置及测量方法
摘要：	本发明公开了一种气体湿度的测量装置及测量方法，测量装置包括进气管路系统被构成可对进气管路系统内的待测气体进行加热，补气管路系统被构造成可对补气管路系统内的气体进行除湿及加热，并按第一预设质量流量q2输送干气体；混合管路系统与进气管路系统以及补气管路系统连通，混合管路系统被构造成按第二预设质量流量q3输送待测气体与干气体混合后的混合气体，混合管路系统的出气端与外部连通或通过循环管路与补气管路系统连通；数据处理模块第一预设质量流量q2、第二预设质量流量q3、相对湿度φ3以及温度T3以及测量室内的压力计算待测管道内的待测气体的含湿量。根据本发明实施例的测量装置可实现气体湿度的在线测量，测量结果可靠。
专利类型：	发明专利
申请人：	卓宇轩
发明人：	卓宇轩;张智博;向海;姜浩;范骏;左丽;田小兵;张峰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN202010130859.X
公开号：	CN111024763A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	殷昭洋
分类号：	G01N25/66;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/66
申请人地址：	221000 江苏省徐州市鼓楼区桃山路12-8
主权项：	1.一种气体湿度的测量装置，其特征在于，包括：进气管路系统，所述进气管路系统与待测管道连通，且所述进气管路系统被构成可对所述进气管路系统内的待测气体进行加热以使所述进气管路系统内的待测气体的温度不低于所述进气管路系统内的待测气体的露点温度；补气管路系统，所述补气管路系统与外部空气连通，所述补气管路系统被构造成可对所述补气管路系统内的气体进行除湿及加热，并按第一预设质量流量q2输送干气体，其中，所述补气管路系统内的干气体的温度不低于所述进气管路系统内的待测气体的露点温度；混合管路系统，所述混合管路系统的进气端分别与所述进气管路系统以及所述补气管路系统连通以使所述待测气体与所述补气管路系统内的干气体在所述混合管路系统内混合，所述混合管路系统被构造成按第二预设质量流量q3输送所述待测气体与所述干气体混合后的混合气体，所述混合管路系统的出气端与外部连通或通过循环管路与所述补气管路系统连通，所述混合管路系统包括测量室且所述测量室内设有温湿度传感器，用于检测所述测量室内的混合气体的相对湿度φ3以及温度T3；数据处理模块，所述数据处理模块分别与所述补气管路系统以及所述混合管路系统通信以根据所述补气管路系统内的第一预设质量流量q2、所述混合管路系统内的混合气体的第二预设质量流量q3、相对湿度φ3以及温度T3以及所述测量室内的压力计算所述待测管道内的待测气体的含湿量。 2.根据权利要求1所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，当所述混合管路系统的出气端通过所述循环管路与所述补气管路系统连通时，所述混合管路系统内的混合气体的一部分通过所述补气管路系统排出至外部且另一部分回流至所述补气管路系统内。 3.根据权利要求1或2中任一项所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述数据处理模块根据所述混合气体的相对湿度φ3、温度T3以及所述测量室内的压力获得所述混合气体的含湿量d3，所述混合气体的含湿量d3、所述混合管路系统内的混合气体的第二预设质量流量q3以及所述补气管路系统内的干气体的第一预设质量流量q2满足公式：。 4.根据权利要求3所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述进气管路系统包括：进气管路，所述进气管路的一端与待测管道连通；第一加热装置，所述第一加热装置设于所述进气管路，用于对所述进气管路内的待测气体进行加热以使所述进气管路内的待测气体温度为T0，其中，所述进气管路内的待测气体的露点温度为t0，T0≥t0。 5.根据权利要求4所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述补气管路系统包括：补气管路，所述补气管路的一端与外部空气连通且所述补气管路的另一端与所述混合管路系统的进气端连通；前处理模块，所述前处理模块设于所述补气管路且所述前处理模块包括除湿组件，用于对进入所述补气管路的外部空气进行除湿处理；第一质量流量控制器，所述第一质量流量控制器设于所述补气管路且位于所述前处理模块的下游，用于控制所述干气体的第一预设质量流量q2；第二加热装置，所述第二加热装置设于所述补气管路且位于所述第一质量流量控制器的下游，用于加热所述补气管路内的干气体。 6.根据权利要求5所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，当所述混合管路系统的出气端通过所述循环管路与所述补气管路系统连通时，所述循环管路的一端与所述混合管路系统的出气端连通且另一端连通于所述前处理模块与所述第一质量流量控制器之间，所述循环管路内的混合气体的一部分经过所述前处理模块后排出且另一部分经过所述补气管路回流至所述混合管路系统内。 7.根据权利要求6所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述前处理模块还包括过滤组件，用于对进入所述补气管路的外部空气进行除尘处理。 8.根据权利要求5所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述混合管路系统还包括：混合管路，所述混合管路的进气端分别与所述进气管路系统以及所述补气管路系统连通，所述混合管路的出气端与外部连通或通过循环管路与所述补气管路系统连通；第二质量流量控制器，所述第二质量流量控制器设于所述混合管路，用于控制所述混合管路内的混合气体按第二预设质量流量q3输送；第三加热装置，所述第三加热装置设于所述混合管路且位于所述测量室的上游，用于对所述混合管路内的混合气体进行加热以使所述混合管路内的混合气体的温度为T3，其中，所述混合管路内的混合气体的露点温度为t3，T3＞t3且25℃≤T3≤350℃。 9.根据权利要求8所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，还包括泵体，所述泵体设于所述混合管路，用于泵送所述混合管路内的混合气体。 10.根据权利要求9所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，还包括后处理模块，所述后处理模块设于混合管路且位于所述测量室与所述第二质量流量控制器之间，所述后处理模块包括过滤组件、除湿组件中的至少一种。 11.根据权利要求10所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，还包括排出质量流量控制器，所述排出质量流量控制器设于所述混合管路且位于所述泵体与所述后处理模块之间。 12.根据权利要求8所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，还包括温度检测装置，所述温度检测装置设于所述进气管路系统、所述补气管路系统以及所述混合管路系统的连通处，所述数据处理模块与所述温度检测装置通信以根据所述温度检测装置的检测值控制所述第一加热装置、所述第二加热装置以及所述第三加热装置进行加热。 13.一种气体湿度的测量方法，采用根据权利要求1-12中任一项所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，包括以下步骤： S1:将待测管道中的待测气体输送至进气管路系统中，并对进气管路系统中的待测气体进行加热以使进气管路系统中待测气体的温度不低于不低于进气管路系统内的待测气体的露点温度； S2:将外部空气输送至补气管路系统，对补气管路系统内的气体进行除湿、加热，并按第一预设质量流量q2输送干气体，其中，补气管路系统内的干气体温度不低于进气管路系统内的待测气体的露点温度； S3:将经过步骤S1处理后的待测气体与经过步骤S2处理后的干气体分别输送至混合管路系统中进行混合，并按第二预设质量流量q3输送缓和管路系统内的混合气体，其中，第一预设质量流量q2以及第二预设质量流量q3根据混合气体的露点温度进行预设置； S4:检测所述混合管路系统内的混合气体的相对湿度φ3以及温度T3； S5:根据补气管路系统内的空气的第一预设质量流量q2、混合管路系统内的混合气体的第二预设质量流量q3、相对湿度φ3及温度T3以及测量室内的压力计算待测管道内的待测气体的含湿量。 14.根据权利要求13所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述步骤S2还包括： S21:将混合管路系统排出的干混合气体输送至补气管路系统内； S22:将干混合气体的一部分经过前处理模块排出且另一部分经过补气管路回流至混合管路系统内与待测气体进行混合。 15.根据权利要求13所述的气体湿度的测量装置，其特征在于，所述步骤S5包括： S51:根据混合管路系统内的混合气体的相对湿度φ3及温度T3以及测量室内的压力，参照湿空气焓湿图得到混合管路系统内的混合气体的含湿量为d3； S52:根据混合气体的含湿量d3、混合管路系统内的混合气体的第二预设质量流量q3以及补气管路系统内的空气的第一预设质量流量q2计算待测管道内待测气体的含湿量：。
所属类别：	发明专利