Устройство для измерения относительной влажности воздуха
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства, где требуется измерение относительной влажности воздуха. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит сухой и смоченный датчики температуры, усилительно-преобразовательный блок и регистратор. Показания регистратора прямо пропорциональны относительной влажности воздуха . Это достигается за счет реализации .аппроксимированной зависимости отношения / t/(lOO - 1),где dt - разность температур сухого и смоченного датчиков; if- относительная влажность, от температуры воздуха усилительно-преобразовательным блоком . Он содержит два дифференциальных усилительных каскада (Д), сумматор , аналоговый делитель сигналов и два делителя опорного напряжения. На вход первого Д подключены сухой и смоченный датчики температуры воздуха , на вход сумматора - выход первого делителя опорного напряжения и сухой датчик температуры. Выходы первого Д и сумматора подключены к аналоговому делителю сигналов, выход кото- poi o подключен к входу второго Д, второй вход которого подключен к выходу второго делителя опорного напряжения . Выход второго Д подключен к регистратору . 3 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
I (!9! (!!) 64965 А1 (51)4 G 01 К 25 62
ВСЕСаозЕАя
-: ": ТЮ;! Гъ lE i
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863271/24-25 (22) 04.01.85 (46) 07.01.88. Бюл. М 1 (71) Институт микробиологии AH БССР (72) В.А.Скребец (53) 533.275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Н - 771523, кл. G 01 N 27/00, 1980.
Авторское свидетельство НРБ ! 23389, кл. G 01 N 25/62, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства, где требуется измерение относительной влажности воздуха. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит сухой и смоченный датчики температуры, усилительно-преобразовательный блок и регистратор.
Показания регистратора прямо пропорциональны относительной влажности воздуха. Это достигается за счет реализации,аппроксимированной зависимости отношения а с/(100 - q),где лс разность температур сухого и смоченного датчиков; - относительная влажность, от температуры воздуха усилительно-преобразовательным блоком ° Он содержит два дифференциальных усилительных каскада (Д), сумматор, аналоговый делитель сигналов и два делителя опорного напряжения. На вход первого Д подключены сухой и смоченный датчики температуры воздуха, на вход сумматора — выход первого делителя опорного напряжения и сухой датчик температуры. Выходы первого Д и сумматора подключены к аналоговому делителю сигналов, выход которо о подключен к входу второго Д, второй вход которого подключен к выходу второго делителя опорного напряжения. Выход второго Д подключен к регистратору. 3 ил.
1364965
2!>
V Kdt
К6
V + --- V
К о
V / где V!
V I
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве для измерения относительной влажности воздуха в теп5 лицах, парниках, плодоовощных хранилищах, а также в других сооружениях, где требуется измерение относительной влажности воздуха.
Цель изобретения — расширение фун10 кциональных возможностей устройства для измерения относительной влажности воздуха по соотношению температур сухого и смоченного датчиков температуры. 15
На фиг.1 изображена принципиальная хема устройства для измерения отноительной влажности воздуха;на фиг.2— зависимость разности температур сухого и смоченного датчиков температуры от относительной влажности воздуха с при различных значениях температуры воздуха t, - t . u постоянной скорости обдува датчиков; на фиг.3 — зависимость отношения
dt от температуры воздуха
100 при постоянной скорости обдува датчиков температуры. 30
Устройство для измерения относительной влажности воздуха состоит из сухого 1 и смоченного 2 датчиков т л пературы, усилительно-преобразовательного блока 3 и регистратора
4. Усилительно-преобразовательный блок 3 имеет первый дифференциальный усилительный каскад 5, на входы которого включены сухой и смоченный датчики температуры, сумматор 6, источник (не показан) и два делителя
7 и 8 опорного напряжения, причем на один из входов сумматора 6 подключен сухой датчик температуры, а на второй — первый делитель 7 опорного
45 напряжения, аналоговый делитель 9 сигналов, на входы которого включены выходы первого дифференциального усилительного каскада и сумматора, второй дифференциальный усилительный кас50
Кад 1О, на один из входов которого включен выход аналогового делителя сигналов, на другой вход — второй делитель 8 опорного напряжения, а выход связан с регистрирующей аппаратурой регистратором 4. Для правильного функционирования блока 3 он содержит резисторы R1-R15 значения сопротивления которых обозначены К,-R, .
Устройство работает следующим о6разом.
Сухой 1 и смоченный 2 датчики температуры устанавливаются в воздушную среду, где необходимо измерять относительную влажность, или, при необходимости, в аспирационное устройство, осуществляющее отбор проб воздуха для измерения его относительной влажности. Разность температур
dt сухого и смоченного датчиков при постоянной температуре воздуха пропорциональна относительной влажности (фиг.2), причем, чем выше температура воздуха t„ > tz, тем больше угол наклона прямой к оси относительной влажности воздуха . Тангенс угла наклона прямой разности температур к оси относительной влажности
at
«оздуха †-- — — — при постоянной скс100 рости обдува.датчиков и давлении воздуха однозначно зависит от температуры воздуха t (фиг.3) и представляет
dt ункцию вида 00 А ° + Kt, 100 — (p где A и К вЂ” постоянные величины. На входе К аналогового делителя 9 сигнапов, подключенном к выходу первого ифференциального усилительногокаскада
3, напряжение V x пропорционально раэ. ости температур at сухого и смоченного датчиков: где К „=К . К1 — коэффициент пропорциональности, численно равный произведению коэффициента усиления дифференциального усилительного каскада (К q) и передачи датчиков температуры (К ).
На входе Y аналогового делителя 9 сигналов, подключенном к выходу сум° зтора Ь, напряжение 7 пропорционально: — выходное напряжение сухого датчика температуры, пропорциональное температуре воздуха; выходное напряжение первого делителя опорного напряжения, 1364965
+ Ef К
К at
4Rs
+ V
R5 о где К вЂ” коэффициент передачи аналогового делителя 9 сигналов, устанавливаемый по условию
4 (V — выходное напряжение первого 25 о делителя опорного напряжения.
Таким образом, выходное напряжение аналогового делителя 9 сигналов пропорционально 30
Vn воздуха К
100,где V „ — верхлс (R/R,) t Ч
40 численное значение выходного напряжения V первого делителя опорного напряжения, которое устанавливают резистором R9, а по тангенсу угла наклона прямой к оси температуры определяют требуемое значение сопротивления резистора: где
Резисторы R6 и R7 выбираются таким образом, что отношение их сопротивлений равно коэффициенту передачи
R6 5 датчиков температуры (--- = К ). В
5 этом случае выходное напряжение Ч„ аналогового делителя 9 сигналов пропорционально
К, at хг"/ 4к R6
Ч+ ---Ч о и при соответствующем выборе сопротивление резистора R5 и выходного на пряжения V первого делителя опоро ного напряжения пропорционально отношению разности температур dt cyxoro и смоченного датчиков температу4С ры к тангенсу — — — — — угла накло100 — р на прямой, представляющей эту разность в зависимости от относитель"ой влажности воздуха при неизменных условиях. обдува датчиков, к оси относительной влажности воздуха. (— — — -) К = (100-у) К, dt
at 5
100 — <Р— относительная влажность воздуха, выраженная в процентах; коэффициент пропорциональ55 ности, R> R15
При условии — — = --- = 1 выходR, RI4 ное напряжение V а„„ устройства Рав-. но разности входных напряжений второго дифференциального усилительного каскада 10:
V =V V =V 100Ê+
Ьы В ° 5 где V — выходное напряжение второго о делителя 8 опорного напряжения.
В зависимости от верхнего предела иэмерения регистратора 4 устанавливается равное ему значение выходного напряжения второго делителя 8 опорного напряжения и определяется требуемый коэффициент пропорциональности выходной величины устройства значению относительной влажности ний предел измерения регистрирующей аппаратуры.
Настройка и корректировка показаний устройства осуществляются следующим образом. Сухой и смоченныйдатчики температуры устанавливаются в воздушную среду С контролируемыми и регулируемыми параметрами (температурой и влажностью). Путем подключения регистрирующей аппаратуры к выходам датчиков температуры измеряется их выходное напряжение при различных значениях температуры и определяется коэффициент передачи (К z) датчиков температуры, по его значению
R6 подбирают резисторы R6 и Rj (--R v
Е ). Затем определяют зависимость отношения разности температур сухоro и смоченного датчиков к величине (100 — ц) К от температуры возду5 ха, которая аналогична прямой на фиг.3, поэтому достаточно двух измерений при различной температуре воздуха. Точка пересечения прямой
at и оси — — -- — — — — определяет (100 - (Р ) К5
1364965
R = — — где К вЂ” тангенс
Rg
5 к Э угла наклона прямой к оси температуры. Настройку устройства завершают установкой резистором R11 выходного напряжения второго делителя опорного напряжения, равного верхнему пределу измерения регистрирующей аппаратуры.
Таким образом, выходное напряжение устройства (Ч,„ = К, V), прямо пропорционально относительной влаж: ости воздуха и не требует специальных корректирующих устройств, а также градуировки. ф о р и у л а и з о 6 p e т е и и я
Устройство для измерения относительной влажности воздуха, содержа щее сухой и смоченный датчики тем—
;ературы, первый дифференциальный усилительный каскад, на входы которого подключены выходы датчиков температуры, аналоговый делитель ) сигналов на один вход которого подЭ ключен выход первого дифференциального усилительного каскада, источник, и два делителя опорного напряжения и регистратор, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно снабжено сумматором, на один вход которого подключен выход сухого датчика температуры, на другой — первый делитель опорного напряжения, а выход связан с вторым входом аналогового делителя сигналов и вторым дифференциальным усилительным каскадом, на один вход которого подключен выход аналогового делителя сигналов, на другой— второй делитель опорного напряжения, а выхоц соединен с регистратором.
Ф у. 2
Составитель В.Екаев
Редактор Н. Гунько Техред Л. Олийнык Корректор B.Гирняк
Заказ 6544/36 Тираж 717 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4
