Устройство для определения влажности почвенного воздуха

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«s«)s 6 01 N 25/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784586/15 (22) 19.12.89 (46) 23.11.91 Бюл. % 43 (71) МГУ им. М.B.Ëîìîíîñîâà (72) П.Н,Березин. Ю.В,Егоров, А.Д.Воронин и И.И.Гудима (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1368754, кл. 6 01 N 25/68, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для применения преимущественно в теплицах или других помещениях со стабильной температурой и повышенной влажностью воздуха. «4ель изобретения — повышение точности устройства, Устройство для определения влажности почвенного воздуха содержит элемент 6 многократного внутреннего отражения све50 1693508 А1 та, отражающие поверхности 7 которого выполнены шероховатыми с адсорбированйой на них гидрофильной солью. Элемент находится в термическом равновесии с окружающим почвенным воздухом. В условиях повышенной влажности на отражающих поверхностях 7 осаждается влага, мениски которой сглаживают микронеровности и увеллчивают коэффициент внутреннего отражения, Устройство содержит излучатель 4 (светодлод) и приемник 5 (фотодиод) световых импульсов, а также генератор прямоугольных импульсов 1 со стабилизатором 2 амплитуды и преобразователем 3 напряжение — ток, Кроме Toro, для фиксации выходного "игнала в устройство включена цепь компенсации — аттенюатор 9, фазовый детектор и регистрирующий, прибор, Устройство работает в диапазоне влажности воздуха от 55$ и выше. 1 ил.

1693508

20

Изобретение относится к сельскому хозяйству, может применяться в теплицах для измерения влажности наружного воздуха и внутрипочвенного воздуха, а также в любых дру их помещениях со стабильной температурой и большой относительной влажностью воздуха, Целью изобретения является повышение точности устройства.

На чертеже приведена блок-схема ус1ройства.

Устройство для определения влажности почвенного воздуха содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый выход которого связан со стабилизатором " амплитуды импульсов. Выход стабилизатора 2 соединен с входом преобразователя 3 напряжение — ток. Первый выход преобразователя 3 подсоединен к излучателю (светодиоду) 4. Последний, а также приемник (фотодиод) 5 светового излучения расположены «а поверхности элемента с многократным внутренним отражением, выполненным, например, в виде призмы 6.

Стороны 7 призмы 6 имеют шероховатые поверхности, обработанные гидрофильной солью. Фотоприемник 5 соединен с одним из входов полосового усиг ителя 8. Второй вход усилителя связан с выходом аттенюатора 9, вход которого соединен с вторым выходом преобразователя 3. Выход усилителя 8 через фазовый де ектор 10 соединен с регистрирующим прибором 11, Устройство работает следуюьцим образом.

Элемент 6 многократного внутреннето отражения устанавливается в теплице таким образом, чтобы к поверхности 7 обеспечивался доступ почвенного воздуха. 1- а поверхностях 7 происходит осаждение влаги, количество которой зависит от влажности воздуха, При этом поверхности 7 термостатированы естественнь,м путем за счет постоянства температурь воздуха в теплице, Генератор 1 (мультивибратор) вырабатывает прямоугольные импульсы частотой

3,5 кГц и скважностью 2. Стабилизатор 2 опорным стабилитроном поддерживает неизменной амплитуду выхоцных импульсов, С преобразователя 3 стабильные импульсы тока подаются на светодиод 4, Световые импульсы, отразившись от шероховатых поверхностей 7, попадают на светодиод 5, Степень отражения в направлении на светоприемник зависит от количества и формы менисков воды на шероховатой поверхности 7, При этом изменяется сигнал, подаваемый на вход усилителя 8. На второй вход усилителя подается компенсирующий сигнал с аттенюатора 9. Разность сигналов, усиленная усилителем 8, подается на фазсвый детектор 10. Опорный сигнал фазового детектора 10 снимается с генератора 1. Выходной сигнал постоянного тока подается на регистрирующий прибор 12.

Засветка призмы 4 естественным или искусственным наружным освещением не оказывает влияния на работу гигрометра.

Усилитель 8 имеег полосу пропускания в пределах 1I-И кГц, и световые сигналы низких частот (например, частоты сети 50 Гц) не проходят. через усилитель 8.

Градуировку гигрометра производят, помещая поверхности 7 над насыщенными водными растворами солей.

Пример. Б качестве элемента с многократным внутренним сгражением была выбрана стеклянная призма с углами между гранями 45, 45 и 90". Поверхности 7 внутреннего отражения шлифовались абразивным порошком, состоящим из смеси корундовых зерен с размерами 5, 15 и 50 микрон. Призма промывалась дистиллированной водой. На обе поверхности 7 наносились капли насыщенного раствора хлористого лития, размазывались llo ним и затем удалялись фильтровальной бумагой.

На поверхности 4 укреплялись фотодиод

ФД вЂ” 1 и светодиод АЛ- l06. В качестве гидрофильной соли могут применяться также

KCI, Сь,МОф, Ь|НлС и другие, При этом выходной сигнал устройства практически не имеет гистерезиса.

Формула изсбретения

Устройство для определения влажности почвенного воздуха, содержащее источник и приемник светового излучения, расположенный между ними элемент с многократным внутренним отражением, а также подключенные к выходу приемника светоаого излучения усилитель и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено аттенюатором, выход которого подключен к второму входу усилителя, и включенным между выходом последнего и . входом регистрирующего прибора фазовым детектором, причем на отражающих поверхностях элемента с многократным внутренним отражением расположено покрытие иэ гидрофильной соли„источник светового излучения выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов, к выходу которого через стабилизатор амплитуды импульсов и преобразователь напряжение — ток подключен светодиод, при этом вход аттенюатора

Составитель Г.Параев

Техред М.Моргентал Корректор A ()сауленко

Редактор В.Данко

Заказ 4074 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 подключен к второму выходу преобразователя напряжение — ток. а второй вход фэзового детектора подключен к второму выходу генератора прямоугольных импульсов,