Устройство для измерения относительной влажности газов

 

ОПИСАНИЕ (i1 5I7368

Союз Соеетскик

Зациалистических

Реслублик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08.74 (21) 2054155/25 (о1) М. Кл.- С 01% 1, 11 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (2З) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллстеll!: № 22

Дата опубликования описания 13.07.76 (52) УДК 551.508.7 (088.8) /

M В. Гоц, К). В. Завитков и О. В. Кульков

Агрофизический научно-исследовательский институт-: - -, /

l (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ

ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях техники, где требуется измерение влажности газов.

Известны устройства для измерения относительной влажности воздуха, первичными преобразователями влажности в которых являются сорбционные преобразователи (СЭГД) (1). Существенным недостатком этих устройств является их низкая точность, обусловленная гистерезисом характеристики выход ого параметра СЭГД. Гистерезис выходного параметра СЭГД (его сопротивление) в функции от влажности среды объясняется различием процессов сорбции и десорбции влаги.

B связи с тем, что при каждом конкретном измерении неизвестна предистория СЭГД, т. е. неизвестно процесс сорбции или десорбции предшествовал моменту измерения, то в реальных устройствах приходится ориентироваться при ошкаливании измерительных устройств не на какую-то одну конкретную ветвь петли гистерезиса (сорбции или десорбции), а на их усредненное значение. Подобное усреднение приводит к появлению существенной погрешности измерения, минимальное значение которой не менее половины ширины петли гистерезиса.

Ближайшим техническим решением к данному изобретению можно считать устройство для измерения относительной влажности воздуха (2), которое содержит сорбцнонный датчик и вторичный преобразователь, Работа такого устройства основана на том, что в цепь

5 питания СЭГД через функциональный делитель напряжения вводится соответствующая поправка специальным корректирующим устройством, подключаемым автоматически в том случае, когда имеет место процесс сорб1о ции. Т. с. при ошкаливании рассматриваемого устройства достаточно уч|ггывать только одяу ветвь всей петли — ветвь десорбции, а не усредненную характеристику двух ветвей. Однако автоматическое введение коррекции про15 исходит с некоторым запаздыванием, что снижает "O÷ïoñòü измерения.

Для повышения точности измерения в предлагаемом устройстве сорбцнонный датчик влажности и вторичный преобразователь под20 ключены к коммутатору, который связан с термоэлектрическои батареей, пороговым устройством и схемой сравнения, соединенной с преобразователем температуры среды и температурным преобразователем сорбционного датчика.

Сущность изобретения заключается в том, что до непосредственного снятия показаний измерительного устройства предлагаемое устройство позволяет автоматически и принудительно формировать предисторию СЭГД, создавая около влагочувствительной поверхности влажность rp, близкую 100О/о, так как в области ср=90 — 100 /о относительной влажности ветви сорбции и десорбции практически сливаются, и петля гистерезиса вырождается.

После снятия принудительных условий влажность около влагочувствительнои поверхности приобретаеттеже самые значения, что и в анализируемой среде. В этом случае при последующем измерении влажности среды необходимо будет пользоваться только одной ветвью петли гистерезиса — ветвью десорбции независимо От ТОГО, какая влажность предшествовала моменту измерения и от того по ветви сорбции или десорбции в момент измерения нужно было определять выходной параметр СЭГД до воздействия предлагаемым устройством.

На чертеже дана блок-схема описываемого устройства, где 1 — сорбционный датчик, 2— термоэлектрическая батарея (ТЭБ), 3 — преобразователь температуры среды, 4 — температурный преобразователь сорбционного датчика, 5 — коммутатор, 6 — схема сравнения, 7 — пороговое устройство, 8 — вторичный преобразователь.

Устройство работает следующим образом.

В результате поступления сигнала «измерение» коммутатор 5 переключает СЭГД 1 со входа вторичного преобразователя 8 на вход порогового устройства 7, одновременно происходит включение источника питания ТЭБ 2 таким образом, чтобы тепловой поток ТЭБ охлаждал СЭГД. Коммутации сохраняются до тех пор, пока сигнал на входе порогового устройства не достигнет порога срабатывания, что соответствует с,"=95% . Сигнал сраоатывания порогового устройства 7 воздействует на коммутатор 5 таким образом, что СЭГД 1 отключается от порогового устройства 7. к ком517865

4 мутатору 5 подключается схема сравнения 6 с преобразователями температуры среды и температурного преобразователя сорбционного датчика 3 и 4, а полярность ТЭБ 2 пере5 ключгется таким образом, чтобы вместо охлаждения начался прогрев СЭГД.

Прогрев СЭГД 1 продолжается до тех пор, пока его температура после предшествующего.охлаждения не вернется к температуре сре10 ды. В момент установления равенства температур схема сравнения 6 своим выходным сигналом воздействует на коммутатор 5, в результате чего отключается источник питания

ТЭБ 2, СЭГД подключается на вход вторич15 ного преобразователя 8, а схема сравнения отключается от коммутатора. После этого осуществляется непосредственное измерение вл а>кности.

Формула изобретения

Устройство для измерения относительной влажности газов, содержащее сорбционный датчик влажности и вторичный преобразователь, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью

25 повышения точности измерения, сорбционный датчик влажности и вторичный преобразоваTE . Ib IIOjIIIs TBTOP„, I;OTOPblH CBBзан с термоэлектрической оатареей, пороговым устройством и схемой сравнения, соединенной

ЗО с преобразователем температуры среды и температурным преобразователем сорбционного датчика.

Источники информации, принятые во вни35 ванне при экспертизе.

1. Берлинер М. A. Измерения влажности, М., Энергия, 1973, g 8 — 2.

2. Авторское свидетельство Ко 333521, кл.

Ci 01% 1/11, опубл. 1970 (прототип).