Гигрометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200778 (21) 2649562/18-25 (5 l)AA. НЛ. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

G 01 N 25/66

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий

Опубликовано 07,02.81, Бюллетень NB 5 (53) УДК 53.09Ç. .001.4(088.8) Дата опубликования описания 0 70281

В.4>.Вуланов, Ю.В.Гиоргобиани, С.Г.Дементьева и С.В.Юдина

> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель ъйьЛИ ) (54) ГИГРОМЕТР

Изобретение относится к технике измерения влажности воздуха и газов по их температуре точки росы и пред назначено для использования в метеорологии, холодильных камерах и т.д.

Известен гигрометр, содержащий фотоэлектрическую схему обнаружения конденсата, зеркальце, установленное на холодильнике, в котором размещен термочувствительный элемент 1 .

Однако использование термочувствительного элемента ведет к ухудшению динамических харктеристик.

Известен также гигрометр, содержащий фотоэлектрическую схему обнаружения конденсата, зеркальце, установленное на термоэлектрическом холодильнике и нагревателе, в которых размещен термочувствительный элемент, связанный со схемой измерения температуры точки росы 2(.

Для сохранения стабильности системы в широком диапазоне измерения влажности в гигрометре применяется автоматическая регулировка усиления предварительного усилителя, позволяющая изменить толщину слоя конденсата в зависимости от температуры точки росы (толстый слой конденсата наблюдается при высокой температуре ЗО точки росы, а тонкий — при низкой) .

Коэффициент усиления предварйтельного усилителя изменяется с помощью дополнительного термочувствительного элемента, расположенного у основания зеркальца и включенного в цепь обратной связи.

Недостатком =-того гигрометра является то, что применение дополнительного термочувствительного элемента связано с увеличением размеров зеркальца. Это приводит к ухудшению динамических характеристик в области высоких влагосодержаний.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в гигрометр введены сравнивающее устройство и усилитель, причем инвертирующий вход сравнивающего устройства связан с выходом схемы измерения точки росы и инвертирующим входом усилителя, с которым также соединен выход сравнивающего устройства, неинвертирующий вход последнего связан с выходом фотоэлектрической схемы обнаружения конденсата.

На чертеже изображена принципиаль— ная электрическая схема гигрометра.

802861

Гигрометр содержит схему 1 измерения температуры точки росы, термочувствительный элемент 2, фотоэлектрическую схему 3 обнаружения конденсата, зеркальце 4, термоэлектрический холодильник 5, показывающий прибор

6, сравнивающее устройство 7, выполненное на базе операционного усилителя. Инвертирующий вход сравнивающего устройства соединен с выходом схемы 1 измерения температуры точки росы, а неинвертирующий вход — с выходом фотоэлектрической схемы 3 обнаружения конденсата. Выход сравниваю. щего устройства 7 и выход схемы 1 связаны с инвертирующим входом усилителя 8. 1$

Гигрометр включает также регулирующий элемент 9 и нагреватель 10.

Гигрометр работает следующим образом.

При отсутствии росы на поверхности о зеркальца выходной сигнал U< фотоэлектрической схемы 3 обнаружения конденсата равен нулю, а на выходе сравнивающего устройства 7 появляется сигнал U5, пропорциональный сигналу 01, т.е. температуре поверхности зеркальца. Коэффициенты усиления усилителя 8 для сигналов 0„ и 0 выбраны так, что его выходной сигнал U равен нулю. При отсутствии сигнала гок в нагревателе также равен нулюМ

Под действием постоянно приложенного напряжения к термоэлектрическому холодильнику 5 поверхность зеркальца 4 охлаждается. При достижении поверхностью зеркальца температуры, 35 равной температуре точки росы, конденсат выпадает, что приводит к появлению сигнала 0 на выходе фотоэлектрической схемы 3 обнаружения конденсата. Сигнал Uy на выходе @3 сравнивающего устройства 7 определяется разностью сигналов U è U .

0 = -U„+0.

Сигнал U4 отличается от нуля тем, что способствует снижению интенсивности охлаждения поверхности зеркальца 4. Коэффициент усиления сравнивающего устройства 7 для сигнала U

Я и электрические параметры нагревателя

10 подбирают так, чтобы при наличии конденсата на поверхности зеркальца выходной сигнал сравнивающего устройства был равен

U> = -U+ 0 =0, При изменении величины сигнала

0„ меняется величина сигнала 04 и, следовательно, меняется величина тока нагрева. При U r О ток в нагревателе увеличивается, что приводит к уменьшению сигнала 0, а при U (0к его увеличению.

Таким образом, на поверхности зеркальца 4 поддерживается пленка конденсата в равновесном состоянии с исследуемой средой. Так как сигнал

U изменяется пропорционально температуре конденсационной поверхности, то меняется и величина сигнала 02, а следовательно, и толщина пленки конденсата.

Предлагаемый гигрометр не зависит от температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Гигрометр, содержащий фотоэлектрическую схему обнаружения конденсата, зеркальце, установленное на термоэлектрическом холодильнике и нагревателе, в которых размещен термочувствительный элемент, связанный со схемой измерения температуры точки росы, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, в него введены сравнивающее устройство и усилитель, причем инвертирующий вход сравнивающего устройства связан с выходом схемка измерения температуры точки росы и инвертирующим входом усилителя, с которым также соединен выход сравнивающего устройства, неинвертирующий вход последнего связан с выходом фотоэлектрической схемы обнаружения конденсата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

@104130, кл. G 01 М 21/50, 1955.

2. Авторское свидетельство СССР

9265500, кл. G 01 М 21/50, 1970 (прототип).

802861

Составитель А.Чурбаков

Редактор М.Стрельникова Техред А.Савка Корректор М.Коста

Заказ 10606/57 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4