Устройство для определения водности воздуха

 

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для изучения атмосферного воздуха. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений. В воздухозаборном патрубке установлен вентилятор и перпендикулярно оси патрубка по ходу воздуха цилиндрический стержень с тепломером на лобовой части. На стержне же установлен нагрев.атель со стабилизатором мощности. Тепломер снабжен регистратором, по показаниям которого определяется водность воздуха . 1 ил. Q $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УЬЛИК (19) (И) (5)) 4 G 01 N 25 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3842634/24-25 (22) 16.01.85 (46) 30.12.87. Бюл. Ф 48 (71) Государственное специальное конструкторское бюро теплофиэического приборостроения (72) С.И. Гаранжа, Ю.Д. Горбенко, Д.А. Тайц и О.М. Большунова (53) 533.275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 541115, кл. G 01 N 25/26, 1972.

Двухфазный измеритель водности облаков. "ДИВО-1л", Техническое описание 154.101,РЭ. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДНОСТИ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к области теплофиэических измерений и может быть использовано для изучения атмосферного воздуха. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений. В воздухоэаборном патрубке установлен вентилятор и перпендикулярно оси патрубка по ходу воздуха цилиндрический стержень с тепломером на лобовой части. На стержне же установлен нагреватель со стабилизатором мощности. Тепломер снабжен регистратором, по показаниям которого определяется водность возф духа. 1 ил.

1 13б

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для изучения атмосферного воздуха.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений.

На чертеже изображено устройство для определения водности, общий вид.

Устройство имеет воздухозаборный патрубок 1 с вентилятором 2. В воздушном тракте патрубка перпендикулярно его оси установлен цилиндрический стержень 3 с нагревателем 4. На лобовой обдуваемой поверхности (в зоне торможения потока) стержня 3 размещен тепломер 5 (преобразователь теплового потока). Тепломер 5 торцовой (приемной) поверхностью ориентирован на поток. Нагреватель 4, запитываемый от стабилизатора 6 мощности, установлен на стержне 3. Сигнал тепломера 5 регистрируется измерительным прибором 7.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый воздух забирается в патрубок 1 и прокачивается вентилятором 2 в стабильном постоянном режиме . На стержень 3 подается постоянная мощность W так, чтобы стержень вместе с тепломером 5 был слегка перегрет по отношению к омываемому о, его воздушному потоку (на 0 5-2 С).

Набегающий на тепломер 5 поток воздуха вступает в теплообмен с его рабочей поверхностью, вызывая сигнал

3042

B(VfC ьгА) где А — чувствительность тепломера, 10 мВ/мВт, Сигнал на тепломере пропорционален водности набегающего потока.

Теплообмен, возникающий между площадкой тепломера и водой, намного

15 превышает величину О, из-за испарения воды на.перегретой площадке и сдувания паров набегающим воздухом.

Количество теплоты, дополнительно идущее на испарение Qz; пропор2р ционально количеству поступающей жидкости (т.е. В) и 6t. Причем, если бы испарилась вся жидкость, то Qz = G — BVfi, где i — энтальпия. Однако испаряется не вся вода, часть ее

28 просто сдувается, что можно учесть эмпирическим коэффициентом k = 0-1

G = VfBt где М. — коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 С;

f — площадь поверхности тепломера, м.; а

b.t — перегрев тепломера, С;

Л вЂ” коэффициент преобразования, В/Вт.

Если в набегающем воздушном потоке содержится конденсированная вода

r с водностью В (вЂ,), то на приемную площадку в единицу времени вместе с воздухом попадает вода, G (г/с) где V — скорость воздушного потока, м/с.

Капельки воды входят в теплообмен с поверхностью тепломера 5, отбирая количество теплоты в единицу времени

= G G) ht = VfC)ht, где Сp — удельная теплоемкость. Соответствующая дополнительная ЭДС на тепломере 5

П = В (Л(С дЕ + ki)Aj °

При этом во всех без исключения случаях, когда водность В ) О, относительная влажность воздуха близка к 1007 и этот параметр, следовательно, влияет на измерение. Таким образом на тепломере 5 генерируется сигнал, пропорциональный водности воздуха. Зависимость показаний от параметра В линейная. Все остальные параметры, входящие в формулу, являются постоянными, зависящими от

40 физико-конструктивных параметров, Эти параметры определяются в процессе градуировки. Стабильность подачи обеспечивается выбором вентилятора 2. При градуировке водность

45 легко регулируется впрыскиванием распылителей известной навески воды.

При измерении водности облаков, в которых содержатся кристаллы льда, устройство может содержать входной б0 дополнительный нагреватель 8 с источником 9 питания, обеспечивающим нагрев поступающего воздуха до температуры вьппе С С, что гарантирует а пребывание всех мельчайших капель в водяной фазе, Формула и з о б р е т ения

Устройство для определения водности воздуха, содержащее .воздухозаборный патрубок с вентилятором и нагре1363042

Составитель В. Екаев

Техред М.Ходанич Корректор В. Гирняк

Редактор И. Рыбченко

Заказ 6396/32 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Произволе ванно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, ватель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, в воздухозаборном патрубке перпендикулярно

его оси установлен цилиндрический стержень, на лобовой обдуваемой по,верхности которого расположен тепломер, а нагреватель снабжен стабилизатором мощности и установлен на стержне.