Сорбционно-частотный гигрометр

 

Изобретение относится к аналитическим приборам для измерения влажности и может быть использовано при измерении парциального давления водяного пара или объемной доли влаги в газовых смесях в широком диапазоне температур. Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение диапазона измерений гигрометра . В схему гигрометра с частотопреобразующим влагочувствительным элементом (ВЧЭ) и кварцевым резонатором , расположенными в проточной термостатированной камере, добавлен еще один частотопреобразующий ВЧЭ с характеристикой, корректирующей нелинейность характеристики преобразования первого ВЧЭ. Коррекция осуществляется в алгебраическом сумматоре частот. Второй ВЧЭ покрыт пленкой микропористого отожженного гидратированного кремнезема со средним радиусом пор не более 15 нм. 1 ил. i (Л 00 4;: шЛ сд 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

14 А1 (19) (11) (5и4 G 1 N5 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4021911/24-25 (22) 13.02.86 (46) 30.09.87. Бюл. 9 36 (72) И.А.Рудых, А,Н.Дрянов, Г.Н,Лобанов и В.Е.Иващенко (53) 533 ° 275 (088.8) (56),Вершинский Н.В, и др, О возможности измерения абсолютной влажности воздуха с помощью. адсорбционного кварцевого датчика. — Доклады Академии Наук СССР. Сер. Математика. Физика, 1971, т.201, 9 1 — 3, с, 590

592.

Дмитриев Н,П,, Ковалев IO,В, Использование относительной влажности воздуха "Волна †" для контроля и ав— томатического регулирования абсолютной влажности газов. — Электронная техника, вып, 2, сер, 4, 1974, с. 116-118, (54) СОРБЦИОННΠ— ЧАСТОТНЫЙ ГИГРОМЕТР (57) Изобретение относится к анали— тическим приборам для измерения влажности и может быть использовано при измерении парциального давления водя— ного пара или объемной доли влаги в газовых смесях в широком диапазоне температур. Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение диапазона измерений гигрометра. В схему гигрометра с частотопреобразующим влагочувствительным элементом (ВЧЭ) и кварцевым резонатором, расположенными в проточной термостатированной камере, добавлен еще один частотопреобразующий ВЧЭ с характеристикой, корректирующей нелинейность характеристики преобразования первого ВЧЭ. Коррекция осуще-. ствляется в алгебраическом сумматоре частот, Второй ВЧЭ покрыт пленкой микропористого отожженного гидратированного кремнезема со средним радиусом пор не более 15 нм. 1 ил.

1341543

Устройство работает следующим образом, ПЧЭ 4 и 5 находятся в анализируемом газе (при постоянной температуре

+45 С) в термодинамическом равновео сии с анализируемой средой. При постоянной температуре парциальное давление насыщенного водяного пара (объемная доля влаги в газе при насыщении) является величиной постоянной, Выходные сигналы обоих чувствительных элементов (частоты колебаний) функционально зависят от пар. циального давления водяного пара и объемной доли влаги анализируемого газа, Выходной сигнал образцового

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к приборам для измерения влажности, и может быть использовано для измерения парциального давления водяного пара или объемной доли влаги в газовых смесях в широком диапазоне температур, Целью изобретения является повыше- 10 ние чувствительности и расширение диапазона измерений гигрометра.

На чертеже изображена функциональная схема гигрометра.

Устройство содержит проточную ка- 15 меру 1, размещенную в термостате 2 °

В проточной камере установлены образ— цовый кварцевый резонатор 3 и два пьеэосорбционных чувствительных элемента (ПЧЭ) 4 и 5, два измерительных 20 преобразователя 6 и 7 влажность частота, сумматор 8 частот и блок 9 вторичного преобразования измерительной информации и индикации. ПЧЭ 4 имеет влагочувствительную пленку из 25 полиамида, а ПЧЭ 5 — влагочунстви— тельную пленку из многопористого отоженного гидратированного кремнезема со средним радиусом пор не более 15 нм, 30

Выход ПЧЭ 4 подключен к первому входу преобразователя 6, к второму входу которого подсоединен выход образцового кварцевого резонатора 3.

Выход ПЧЭ 5 подключен к первому входу преобразователя 7, второй вход которого соединен с выходом образцо8ora кварцевого резонатора 3. Входы сумматора 8 частот подсоединены соответственно к выходам преобразовате- 40 лей 6 и 7, а выход подключен к блоку 9 ° кварцевого резонатора 3 (частота) является величиной постоянной, не эа. висящей от влажности газа. Выходные сигналы ПЧЭ 4 и образцового кварцевого резонатора поступают на соответствующие входы измерительного преобразователя 6, с выхода которого сигнал раэностной частбты f, поступает на один иэ входов сумматора

8, Выходные сигналы ПЧЭ 5 и образцового кварцевого резонатора 3 поступают на входы измерительного преобразователя 7, с выхода которого сигнал разностной частоты f поступает на другой вход сумматора 8. Сумматор 8 частот осуществляет суммиро-, вание выходных сигналов измерительных преобразователей 6 и 7, поэтому с выхода сумматора 8 на вход блока 9 вторичного преобразователя измерительной информации и индикации поступает сумма выходных сигналов измерительных преобразователей 6 и 7:

F (P)

2 04 О2 (P) +q,(P); (1)

F (В)

+ q,(B) + qð(P), (2) где У вЂ” частота, поступающая с выхода сумматора на вход блока вторичного преобразования и индиКации соответственно при измерении парциального давления водяного пара P и объемной доли влаги В в газе; — частота, поступающая с выхода измерительного преобразователя 6 на вход сумматора 8; — частота, поступающая с выхода измерительного преобразователя 7 на вход сумматора 8; значение частоты измеритель— ного преобразователя 6 при парциальном давлении водяного пара (объемной доле влаги в газе), соответствующем начальному значению диапазона измерений; значение частоты измерительного преобразователя 7 при парциальном давлении водяного пара (объемной доле влаги в газе), соответствую13415 щем начальному значению диапазона измерений;

Ч (P), ф(В) — сорбционно-частотная характеристика пьеэосорбционного чувствительного элемента 4 соответственно

Составитель Ю.Коршунов

Техред И.Попович

Редактор Л.Повхан

Заказ 4430/48

Коррек тор А. Ильин

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул,Проектная, 4 по парциальному давлению водяного пара и по объемной доле влаги в газе;

V,(P), ср,(В) — сорбционно-частотная 10 характеристика пьезосорбционного чувствительного элемента 5 соответственно по парциальному давлению водяного пара и по объемной 15 доле влаги в газе.

Схема вторичного преобразования и индикации осуществляет преобразование суммарного выходного сигнала Р 20 и.индикацию выходного сигнала либо в аналоговом, либо в цифровом виде, Формула изобретения

Сорбционно-частотный гигрометр, содержащий размещенную в термостате проточную камеру, в которой установ43 4 лены первый пьезосорбционный чувствительный элемент с влагочувствительной пленкой полиамида и образцовый кварцевый резонатор, подключенные соответственно к первому и второму входам первого измерительного преобразователя влажность — частота, и блок вторичного преобразования измерительной информации и индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в него введены второй измерительный преобразователь влажность — частота, к первому входу которого подсоединен установленный в камере второй пьезосорбционный чувствительный элемент с влагочувствительной пленкой микро— пористого отоженного гидратированного кремнезема со средним радиусом пор не более 15 нм, а второй вход соединен с образцовым кварцевым резонатором, причем выходы преобразователей подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с блоком вторичного преобразования измерительной информации и индикации.