Конденсационный гигрометр

 

КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР , содержащий полупроводниковый холодильник , установленное на нем конденсационное зеркало с датчиком температуры, источник света, оптически связанный через зеркало с приемником света, устройство поддержания слоя конденсата, две схемы сравнения, вход одной из которых подключен к датчику температуры, а выходы обеих схем сравнения подключены к триггеру, соединенному с реле, через контакты которого полупровод никовыйхолодильник подключен к устройству поддержания слоя конденсата и источнику напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия гигрометра в режиме измерения влажности с образованием твердой фазы конденсата, он дополнительно снабжен сумматором, входы которого подключены соответственно к датчику температуры и приемнику света, а выход - к входу другой схемы сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ug4 G01 W1 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 37465! 2/24-25 (22) 30.05.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. И. Непогодин (53) 535.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 918824, кл. G 01 N 21/81, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 900172, кл. G 01 N 21/01, 1982. (54) (57) КОНДЕНСАЦИОННЫЯ ГИГРОМЕТР, содержащий полупроводниковый холодильник, установленное на нем конденсационное зеркало с датчиком температуры, источник света, оптически связанный через зеркало с приемником света, устройство

ÄSUÄÄ 1188692 А поддержания слоя конденсата, две схемы сравнения, вход одной из которых подключен к датчику температуры, а выходы обеих схем сравнения подключены к триггеру, соединенному с реле, через контакты которого полупроводниковый холодильник подключен к устройству поддержания слоя конденсата и источнику напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия гигрометра в режиме измерения влажности с образованием твердой фазы конденсата, он дополнительно снабжен сумматором, входы которого подключены соответственно к датчику температуры и приемнику света, а выход — к входу другой схемы сравнения.

1188692

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и регулирования влажности защитной атмосферы в агрегатах химико-термической обработки деталей, а также в метеорологии для измерения влажности воздуха.

Цель изобретения — повышение быстродействия гигрометра в режиме измерения влажности с образованием твердой фазы конденсата.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного гигрометра; на фиг. 2 величина изменения сигнала датчика температуры в диапазоне от 0 до минус 35 С и необходимое для образования твердой фазы конденсата соответствующее изменение сигнала приемника света, где Т вЂ” температура зеркала; т — сигнал датчика температуры;М Ф вЂ” сигнал от приемника света, дающий при суммировании его с сигналом датчика температуры сигнал, равный «О»;

ЛФ,„— максимальное изменение светового потока, вызываемое наличием слоя конденсата на зеркале.

Гигрометр содержит источник света 1, оптически связанный через конденсационное зеркало 2 с приемником света 3. Выход приемника света 3 соединен с входом устройства поддержания слоя конденсатора 4.

Зеркало 2 установлено на охлаждаемом спае холодильника 5 и снабжено датчиком температуры 6.

Гигрометр имеет также две схемы сравнения 7 и 8. Вход схемы 8 подключен к датчику температуры 6, а выходы схем сравнения 7 и 8 подключены к входам триггера 9, который соединен с реле 10. Через контакты реле 10 полупроводниковый холодильник 5 соединен с устройством поддержания слоя конденсата 4 и источиком напряжения 11.

Гигрометр снабжен сумматором 12, входы которого подключены соответственно к датчику температуры 6 и приемнику света 3, а выход — к входу схемы сравнения 7.

Гигрометр работает следующим образом.

Влажность исследуемого газа определяется по температуре охлажденного холодильником 5 зеркала 2 в режиме поддержания (регулирования) на нем заданной настройки толщины слоя конденсата. Регулирование толщины слоя конденсата осуществляется путем изменения хладопроизводительности полупроводникового холодильника 5 в зависимости от величины светового потока, отра5

40 женного от зеркала 2 на приемник света.

Температура зеркала 2 измеряется по сигналу с датчика 6. Этот сигнал поступает также на схему сравнения 8, срабатывающую при сигнале, соответствующем температуре 0 С, и на один из входов сумматора 12. На другой вход сумматора 12 поступает сигнал с приемника 3 отраженного света. Далее сигнал, равный сумме входных сигналов, с выхода сумматора 12 поступает на вход схемы сравнения 7, которая срабатывает при смене полярности входного сигнала.

Если температура точки росы контролируемого газа в процессе работы гигрометра стала меньше 0 С, срабатывает схема сравнения 8 и сигнал с ее выхода поступает на первый вход триггера 9 и устанавливает его в положение «1». Триггер 9 в свою очередь включает реле 10, которое своими контактами переключает холодильник 5 от устройства поддержания слоя конденсата 4 к источнику напряжения 11, соответствующего максимальному охлаждению.

Зеркало 2 охлаждается до появления на нем конденсата, вызывающего изменение сигнала приемника света 3 до величины, способной изменить полярность выходного сигнала сумматора 12.

Например, при температуре зеркала минус 15 С слой образовавшегося на зеркале конденсата для получения его в твердой фазе увеличивают до изменения светового потока на 60О от максимально возможного изменения светового потока, вызываемого наличием конденсата на зеркале (фиг. 2), После этого происходит срабатывание схемы сравнения 7 и сигнал переключения с ее выхода поступает на второй вход триггера 9 и устанавливает его в положение «О». Триггер 9 выключает реле 10 с его контактами и снова подключает холодильник 5 к устройству 4 поддержания слоя конденсата.

Конденсационный гигрометр переходит в рабочий режим.

Время режима переохлаждения в предложенном гигрометре, например, для точки росы контролируемого газа минус 10 С составляет 20 с, а в прототипе — 1 мин 10 с, т. е. быстродействие повышается более, чем в три раза. Это достигается за счет устранения переохлаждения зеркала до температуры минус 35 С и уменьшения времени на испарение меньшей массы образующегося конденсата в предложенном гигрометре.

1188692

15 / л Я угг

ЕО / а лагг

_#_ / л +irusc

Составитель А. Чурбаков

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Реда кто р М. Дыл ы н

Заказ 6742 49