Конденсаційний гігрометр природного газу

Конденсаційний гігрометр природного газу, що містить джерело світла, фотодетектор, порожнистий світловод у вигляді кювети з конусоподібним торцем введення-виведення випромінювання та віддзеркалювальним торцем, не менше трьох термоелектричних регульованих охолоджувачів та вимірювачів температури, блок регулювання та обчислення, причому конусоподібний торець оптично зв'язаний з виходом джерела світла та фотодетектором, вхід блока регулювання та обчислення електрично зв'язаний з фотодетектором, а 3 дення-виведення випромінювання і з дзеркальними ділянками внутрішньої поверхні світловода, які відповідають місцям відбиття променів від першого джерела світла, та з матовими ділянками, які відповідають місцям відбиття променів від другого джерела світла, що дозволяє визначати температуру точки роси газу та температуру точки роси домішок окремо, причому остання не спотворює результати вимірювання першої, та позбутись неоднозначності при вимірюванні температури точки роси, а відповідно й відносної вологості природного газу. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, що містить джерело світла, фотодетектор, порожнистий світловод у вигляді кювети з конусоподібним торцем введення-виведення випромінювання та віддзеркалювальним торцем, не менше трьох термоелектричних регульованих охолоджувачів та вимірювачів температури, блок регулювання та обчислення, причому конусоподібний торець оптично зв'язаний з виходом джерела світла та фотодетектором, вхід блока регулювання та обчислення електрично зв'язаний з фотодетектором, а вихід з'єднаний з входом джерела світла, виходи вимірювачів температури електрично зв'язані з входами блока регулювання та обчислення, виходи якого з'єднані з термоелектричними регульованими охолоджувачами, введено друге джерело світла і другий фотодетектор, причому порожнистий світловод у вигляді кювети виконаний з двома конусоподібними торцями введеннявиведення випромінювання і з дзеркальними ділянками внутрішньої поверхні світловода, які відповідають місцям відбиття променів від першого джерела світла, та з матовими ділянками, які відповідають місцям відбиття променів від другого джерела світла, другий конусоподібний торець оптично зв'язаний з виходом другого джерела світла та другим фотодетектором, вхід блока регулювання та обчислення електрично зв'язаний з другим фотодетектором, а вихід з'єднаний з входом другого джерела світла. На кресленні представлена блок-схема запропонованого конденсаційного гігрометра природного газу, де джерело світла 1, друге джерело світла 2, порожнистий світловод 3 у вигляді кювети з конусоподібними торцями введення-виведення випромінювання та з дзеркальними ділянками внутрішньої поверхні світловода, які відповідають місцям відбиття променів від першого джерела світла, та з матовими ділянками, які відповідають місцям відбиття променів від другого джерела світла, фотодетектор 4, другий фотодетектор 5, кілька термоелектричних регульованих охолоджувачів 6 та вимірювачів температури 7, блок регулювання та обчислення 8, причому конусоподібний торець оптично зв'язаний з виходом джерела світла 1 та фотодетектором 4, вхід блока регулювання та обчислення 8 електрично зв'язаний з фотодетектором 4, а вихід з'єднаний з входом джерела світла 1, виходи вимірювачів температури 7 електрично зв'язані з входами блока регулювання та обчислення 8, виходи якого з'єднані з термоелектричними регульованими охолоджувачами 6, другий конусоподібний торець оптично зв'язаний з вихо 64355 4 дом другого джерела світла 2 та другим фотодетектором 5, вхід блока регулювання та обчислення 8 електрично зв'язаний з другим фотодетектором 5, а вихід з'єднаний з входом другого джерела світла 2. Конденсаційний гігрометр природного газу працює наступним чином. Світлові промені від джерела 1 світла через конусоподібний торець, згідно з командою блока регулювання та обчислення 8, вводяться в порожнистий 3 світловод, в якому як у кюветі знаходиться досліджуваний газ, охолоджений термоелектричними регульованими охолоджувачами 6, де зазнають багатократного повного внутрішнього відбиття від віддзеркалювальної внутрішньої поверхні і попадають на фотодетектор 4. Блок 8 регулювання та обчислення видає сигнал на термоелектричні регульовані охолоджувачі 6 на пониження температури та команду вимірювачам температури 7 зафіксувати температуру. Якщо показання вимірювачів температури різняться, то блок 8 регулювання та обчислення видає сигнал на термоелектричні регульовані охолоджувачі 6 для врівноваження температури до однакового значення та команду вимірювачам температури 7 зафіксувати температуру. Всі термоелектричні регульовані охолоджувачі 6 повинні охолоджувати до однакового значення температури. При досягненні точки роси відбувається різкий спад вихідної інтенсивності світлового потоку від джерела світла 1 з довжиною хвилі, характерною для поглинання води в результаті зменшення відбивної здатності стінок пустого 3 світловода, яка реєструється фотодетектором 4. Ця зміна фіксується блоком 8 регулювання та обчислення, що видає команду вимірювачам температури 7 зафіксувати температуру після того, як було оброблено і підтверджено команду про рівність температур всіх термоелектричних регульованих охолоджувачів 6. Аналогічний процес відбувається при проходженні світла від другого джерела світла 2, але ділянки внутрішньої поверхні світловода, які відповідають місцям відбиття променів, виконані не дзеркальними, а матовими. При досягненні точки роси відбувається різке збільшення вихідної інтенсивності світлового потоку від другого джерела світла 2 внаслідок конденсації домішок природного газу, зокрема вуглеводнів, які просвітляють матову поверхню. Відносна вологість газу визначається блоком 8 регулювання та обчислення розрахунково по температурі точки роси. Введення другого джерела світа і другого фотодетектора, причому порожнистий світловод у вигляді кювети виконаний з двома конусоподібними торцями введення-виведення випромінювання і з дзеркальними ділянками внутрішньої поверхні світловода, які відповідають місцям відбиття променів від першого джерела світла, та з матовими ділянками, які відповідають місцям відбиття променів від другого джерела світла, дозволяє підвищити точність вимірювання й визначати температуру точки роси газу та температуру точки роси домішок окремо, причому остання не спотворює результати вимірювання першої. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 64355 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601