Гидрометр точки росы
ОП ИСАНИЕ
И306РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическиа
Рес убл
<и>851233 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 10. 79 (21) 2828951/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (53}N. Кл;
G 01 и 25/66 йвудлратванньб1 камнтет
СССР ав делам наабретаннй к еткрытн11
Опубликовано 30. 07. 81. Бюллетень М 28
Дата опубликования описания 30. 07. 81 (53) УДК 533. 275 (088. 8) (72) Авторы изобретения
С.Н.Зеленин, В.Н.Гольцев и В.Г.Пилюс (71) Заявитель (54) ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЪ|
Изобретение относится к технике .измерения влажности, а именно к устройствам для измерения относительной. влажности и температуры окружающей среды, и может быть использовано для измерения этих параметров в технологических процессах ряда отраслей промышленности, сельского хозяйства в метеорологии, медицине, быту и т.д., в особенности для систем автоматичеста кого поддержания заданных параметров влажности и температуры (в комплексе со стандартными приборами) в замкну.том объеме.
М
Известно устройство для измерения точки росы, основанное на изменении светового потока, отраженного зеркальной поверхностью, на которой выпадает конденсат. Устройство содержит источник света, конденсационное зеркало, охлаждающее устройство, фотоприемник и датчик температу-. ры С13.
Однако известное устройство имеет небольшую точность измерения температуры точки росы.
Наиболее близким к предлагаемому является гигрометр точки росы, содержащий снабженный охлаждающим устройством и датчиком температуры элемент многократного нарушенного полного внутренннего отражения (МНПВО) q на входе которого установлен осветитель с конденсором, а на выходе— фотоприемннк 1 21.
Однако хотя наличие-элемента
МНПВО и позволяет интегрировать количество и время выпадения конденса-та, температура регистрируется в одной точке и не интегрируется подобно световому потоку, что существенно понижает точность ее измерения.
Цель изобретения — повышение точности измерения путем интегрирова« ния температуры точки росы по всей поверхности выпадения конденсата.
8512
33 4, гулирование.
Формула изобретения
Укаэанная цель достигается тем, что в гигрометре точки росы, со.держащем снабженный охлаждающим устройством и датчиком температуры элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения
5 МНПВО), на входе которого установлен осветитель, а на выходе — фотоприемник, датчик температуры выпол1О нек в виде термочувствительного слоя, - нанесенного на поверхность выпадения конденсата с промежутками, ширина 1 которых и расстояние Т между ними соответствует условиям где d — ширина светового пучка; ф, — угол полного внутреннего отра-20 жения;
* — толщина элемента МНПВО.
Нанесение такого термочувствитель-.. ного слоя позволяет устранить ошибку измерений, связанную с градиентом 25 . температур на поверхности элемента
МНПВО,и вследствие этого повьппает точность измерения температуры точки росы и, соответственно, влажности воздуха. 30
На чертеже представлена схема пред" лагаемого устройства.
Устройство состоит из элемента ! МНПВО, охлаждающего устройства 2, осветителя с конденсором 3, системы автоматического поддержания температуры точки росы, включающей опорный
4 и рабочий 5 фотоприемники,дифференциальный усилитель 6, усилитель
7 постоянного тока и блок 8 питания 40 батареи, а также датчика 9 температуры точки росы, сигнал с которого подается на вторичный прибор 10 и регистрирующий прибор 11.
Датчик температуры выполнен в виде термочувствительного слоя, нанесенного на поверхность выпадения конденсата таким образом, что в местах отражения света от поверхности элемента МНПВО остаются непокрытые 30 слоем участки поверхности элемента
МНПВО, минимальный размер (ширина)
1 которых больше или равен d/cosO, а расстояние T между центрами этих участков равно 2 h/ctq6, где d — 55 перина светового пучка; h — толщина элемента МНПВО, + — угол полного внутреннего отражения. Одним из примеров такого выполнения термочувствительного слоя является выполнение его в виде гребенки с шагом 1 и периодом Т.
Устройство работает следующим образом.
Плоскопараллельный пучок света системы З.попадает на элемент 1
МНПВО и, многократно отражаясь, попадает на рабочий фотоприемник 5 °
Сигнал с фотоприемника 5 и опорного фотоприемника 4 поступает на вход дифференциального усилителя 6,который выдает сигнал на блоки 7 и 8 охлаждающего устройства 2. Выпадение конденсата на внешней поверхности элемента МНПВО приводит к нарушению условий полного внутреннего отражения, в связи с чем на фотоприемннк 5 поступает ослабленный световой поток. Сигнал разбапанса поступает на блоки
6,7 и 8, которые управляют током охлаждающего устройства 2, вызывая нагревание элемента МНПВО и испарение конденсата. Таким образом, система автоматически отслеживает температуру выпадения конденсата. Температура точки росы измеряется датчиком 9 и регистрируется вторичными приборами 10 и II.
Использование термочувствительного слоя, нанесенного на конденсационную поверхность элемента МНПВО предлага- . емой конфигураций позволяет устранить ошибку измерений, связанную с существованием градиента температур на поверхности элемента, так как измеряется температура конденсации водяного пара непосредственно в точке конденсации.
Изобретение позволяет улучшить контроль в технологических процессах, системах кондиционирования и т.д., особенно там, где необходимы прецизионные измерения влажности и ее ре1игрометр точки росы, содержащий снабженный охлаждающим устройством и датчиком температуры элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), на входе которого установлен освети1 тель с конденсором, а на выходе — фото приемник, отличающийся
Составитель Л. Дикая
Редактор И. Михеева Техред С.Мигунова Корректор Е.Рошко
Заказ 6342/61 . Тираж 907 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 8512 тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик температуры выполнен в виде термочувствительного слоя, нанесенного на поверхность выпадения конденсата с промежутками, ширина 1 которых и расстояние Т между
1 ними соответствует условиям е
oI . и оо80
Ф И 1О .т ссуж!
33 б где d — - ширина светового пучка;
Ф - угол полного внутреннего отражения;
h — - толщина элемента МНПВО.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе .
1. Авторское свидетельство СССР
I1 265500, кл. G 01 М 21/50, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР
В 315999, кл. G Ol N 25/66, 1970 (прототип).
