[发明专利]一种基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器及测量方法

权利要求书

1.一种基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，包括内套管(1)及外套管(2)，外套管(2)套接于内套管(1)的外壁上，且内套管(1)与外套管(2)之间设有绝热密封层(3)，其特征在于，还包括控制与数据处理模块(12)；

内套管(1)的管壁上沿湿蒸汽流动的方向依次设有第一温度传感器(4)、第一组电极(5)、第二温度传感器(6)、第二组电极(8)及第三温度传感器(9)，内套管(1)的管壁上还设有第一压力传感器(7)及第二压力传感器(10)，其中，第一压力传感器(7)及第二压力传感器(10)分别正对第二温度传感器(6)及第三温度传感器(9)，第一温度传感器(4)、第二温度传感器(6)、第三温度传感器(9)、第一压力传感器(7)、第二压力传感器(10)、第一组电极(5)及第二组电极(8)均与控制与数据处理模块(12)相连接。

2.根据权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，其特征在于，湿蒸汽经内套管(1)的进口端进入到内套管(1)中，然后再经内套管(1)的出口端排出，其中，内套管(1)的进口端为楔形结构。

3.根据权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，其特征在于，内套管(1)的横截面为圆环形结构、矩形环状结构或类椭圆环状结构。

4.根据权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，其特征在于，第一组电极(5)分为若干对第一电极，各对第一电极中的两个第一电极相对分布，各对第一电极沿内套管(1)的周向依次分布；第二组电极(8)分为若干对第二电极，各对第二电极中的两个第二电极相对分布，各对第二电极沿内套管(1)的周向依次分布。

5.根据权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，其特征在于，还包括用于固定及支撑外套管(2)的支架(11)。

6.一种基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度测量方法，其特征在于，基于权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器，包括以下步骤：

1)将权利要求1所述的基于电弧加热的流动湿蒸汽湿度传感器放置于检测位置，湿蒸汽经内套管(1)的进口端进入到内套管(1)中，然后再经内套管(1)的出口端流出，其中，第一温度传感器(4)检测所述湿蒸汽的温度信息t₁，并将所述湿蒸汽的温度信息t₁发送至控制与数据处理模块(12)中，控制与数据处理模块(12)控制第一组电极(5)对湿蒸汽进行电弧电热，使湿蒸汽转换为过热蒸汽，第二温度传感器(6)测量所述过热蒸汽的温度信息t₂，并将所述过热蒸汽的温度信息t₂发送至控制与数据处理模块(12)中，同时第一压力传感器(7)测量过热蒸汽的压力信息p₂，并将过热蒸汽的压力信息p₂发送至控制与数据处理模块(12)中，控制与数据处理模块(12)控制第二组电极(8)对过热蒸汽进行电弧加热，使过热蒸汽转变为再次加热的过热蒸汽，第三温度传感器(9)检测再次加热的过热蒸汽的温度信息t₃，并将所述再次加热的过热蒸汽的温度信息t₃发送至控制与数据处理模块(12)中，同时第二压力传感器(10)测量再次加热的过热蒸汽的压力信息p₃，并将再次加热的过热蒸汽的压力信息p₃发送至控制与数据处理模块(12)中，其中，第一组电极(5)对湿蒸汽的加热量为q₂，第二组电极(8)对过热蒸汽的加热量为q₃；

2)控制与数据处理模块(12)根据第一组电极(5)对湿蒸汽的加热量q₂、第二组电极(8)对过热蒸汽的加热量q₃、湿蒸汽的温度信息t₁、过热蒸汽的温度信息t₂、过热蒸汽的压力信息p₂、再次加热的过热蒸汽的温度信息t₃以及再次加热的过热蒸汽的压力信息p₃计算检测位置流动湿蒸汽的湿度。