Гигрометр подогревного типа

 

(i i1 523338

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Со1тиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.74 (21) 2044038/10 (51) М. Кл е G 01N 25t64 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР

"a делам изобретений и открытий (53) УДК 543.275.1 (088.8) Опубликовано 30.07.76. Бюллетеш № 28

Дата опубликования описания 11.08.76 (72) Авторы изобретения

Г. А. Нерсесян, В. Ф. Мандрохлебов и В. Н. Беруашвили (71) Заявитель (54) ГИГРОМЕТР ПОДОГРЕВНОГО ТИПА

ГосУдаРственный комитет (23) 1-1риори е

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к гигрометрам подогревного типа, предназначенным для измерения влажности воздуха и газов.

Известны гигрометры подогревного типа, основными элементами которых являются: влагочувствительный слой (пористый материал, пропитанный насыщенным раствором соли, например хлористым литием), расположенный в полом каркасе, электроды, находящиеся в непосредственном электрическом контакте с влагочувствительным слоем и подключенные к источнику переменного тока, а также термочувствительный элемент, размещенный внутри полого каркаса.

Измерение влажности в этих гигрометрах основано на измерении температуры, при которой наступает динамическое равновесие между водяными парами раствора соли и измерительной среды.

Недостатком известных гигрометров подогревного типа является то, что плотность тока во влагочувствительном слое не одинакова, в основном ток распределяется на поверхностном слое, где сопротивление между электродами наименьшее. Неравномерно ток распределен также по длине влагочувствительного слоя ввиду того, что торцовые части гигрометра, не подвергаясь непосредственному нагреву и забирая тепло от крайних частей влагочувствптельного слоя, занижают пх температуру. В связи с этим сопротивление слоя в крайних частях ниже, чем в средних, что вызывает разложение соли и снижает точ5 ность измерения. Так как ток пропорционален сопротивлению, то в крайних частях влагочуВстВУ1тельв1ОГО слоя протекают большие гоки, что ускоряет разложение соли.

I0 Известны также устройства, в которых, с целью уменьшения разложения соли, уменьшен ток через влагочувствительный слой за счет применения нагревателя.

Так в гигрометре проволочные электроды

15 влагочувствительного слоя одноврсменно используются в качестве нагревателя. Каждьш электрод питается от индивидуальной вторичной обмотки трансформатора, первичная обмотка которого Включена послсдОВа rc:11н10 с

20 влагочувствптельным элементом.

В этом гигрометре около проволочных электродов создаются местные перегревы влагочувствптельного слоя, которые приводят и увеличению погрешности и инсрцпон25 ности показаний.

Схема включения не позволяет выделить в нагревателе тепла больше, чем выделяется г, самом влагочувствительном элементе, что огранич:1васт эффективность пагрсвателя В цеЗО лом.

523338

Наиболее близким к изобретению по существу решаемой задачи является устройство с дополнительным нагревателем, для повышения эффективности которого использован усилитель.

Однако применение усилителя удорожает устройство и понижает его надежность.

Цель изобретения — повышение надежности и точности гигрометра.

Зто достигается тем, что в гигрометре дополнительный нагреватель выполнен в виде размещенной на поверхности каркаса под

B TBrO I%BCTBHTeJIbHblM CJIOGiV резистивной пленки, покрытой слоем изоляции и включенной в электрическую цепь между источником питания и одним из электродов.

При этом он снабжен шунтом в виде слоя теплопроводного материала, размещенным между резистивной пленкой и влагочувствительным слоем, с которым он контактирует по всей поверхности.

На чертеже показан гигрометр в продольном разрезе и его электрическая схема.

На поверхность полого каркаса 1 (электроизолятора) нанесен резистивный элемент 2 в виде пленки, покрытой электроизоляционным лаком 3. Под влагочувствительным слоем 4, на котором размещены электроды 5, находится шунт б из химически стойкого и высокотеплопроводного материала, например серебра. Внутри каркаса установлен термочувствительный элемент 7. Питание подогрева осуществляется от трансформатора 8.

Резистивный элемент включен между источником питания за одним из электродов, при этом ток в нем изменяется в зависимости от измеряемой влажности. Ввиду того, что сопротивление резистивного элемента больше сопротивления влагочувствителы1ого слоя 4, то в первом выделяется наибольшая потребляемая мощность при измерении высоких влажностей, что особенно важно, так как наибольшие токи протекают в указанных условиях. Резистивный элемент выполнен в виде пленки, поэтому влагочувствительный слой прогревается равномерно. Ввиду того, что ре::истивный элемент нанесен по всей поверхности каркаса. т. е. и за пределами влагочувствительного слоя, то от крайних частей последнего не происходит отбора тепла, что приводит к выравниванию температуры во влагочувствительном слое. В связи с этим выравнивают5 ся сопротивление на его участках и ток, благодаря чему уменьшается разложение соли и г1овышается точность. Выравниванию температуры во влагочувствительном слое способствует также поверхность шунта благодаря вы10 сокой теплопроводности последнего.

При наличии шунта плотность тока на внешней поверхности влагочувствительного слоя уменьшается вдвое, так как шаг витка в зависимости от толщины слоя подобран таким

15 образом, чтобы сопротивление между соседними витками электродов по поверхности и толшине влагочувствительного слоя через шунт были одинаковыми; ток идет в двух направлениях по пути наименьшего сопротивления

20 вдоль поверхности влагочувствительного слоя и поперек по толщине через шунт.

1хак показали опыты, наибольшее уменьшение плотности тока достигается в том случае, когда расстояние между соседними витками

25 электродов равно удвоенной толщине влагочувствительного слоя, Формула изобретения

30 1. Гигрометр подогревного типа, содержащий термочувствительный элемент, расположенный на полом каркасе, влагочувствительный слой с электродами, дополнительный нагреватель и электрическую цепь питания, 35 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в нем дополнительный нагреватель выполнен в виде размещенной на поверхности каркаса под влагочувствительным слоем резистивной пленки, 40 покрытой слоем изоляции и включенной в электрическую цепь между 11сточником питания и одним из электродов.

2. Гигрометр по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен шунтом, выполненным в

45 виде слоя теплопроводного материала, размерезистивной пленкой H влагочувствительным слоем, с I(DTopbIM oH 1 Онтае. тирует по всей поверхности.

523338

Г 1

Составитель Г. Невская

Техред А. Камышникова

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1573/7 Изд. № 1490 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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