SU851233A1 - Гидрометр точки росы - Google Patents

Description

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 автоматичес-* кого поддержания заданных параметров влажности и температуры (в комплексе -со стандартными приборами) в замкну. том объеме.

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 температур . рыС1}.

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), на входе которого установлен осветитель с конденсором',. а на выходе фотоприемник С2].

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 интегрирования температуры точки росы по всей поверхности выпадения конденсата.

Указанная цель достигается тем, что в гигрометре точки росы, содержащем снабжённый охлаждающим устройством и датчиком температуры элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), на входе которого установлен осветитель, а на выходе - фотоприемник, датчик температуры выполнен в виде термочувствительного слоя, - нанесенного на поверхность выпадения конденсата с промежутками, ширина I . которых и расстояние Т между ними соответствует условиям coscc ’ ctgoc ’ где d - ширина светового пучка;

Об - угол полного внутреннего отра-20 жения;

Ή - толщина элемента МНПВО.

Нанесение такого термочувствительт ного слоя позволяет устранить ошибку измерений, связанную с градиентом температур на поверхности элемента МНПВО,и вследствие этого повышает точность измерения температуры точки росы и, соответственно, влажности воздуха.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из элемента’ I 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 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 слоем участки поверхности элемента МНПВО, минимальный размер (ширина)' I которых больше или равен d/cosCt, а расстояние Т между центрами этих участков равно 2 h/ctqo4, где d ширина светового пучка; h - толщина элемента МНПВО, - угол полного внутреннего отражения. Одним из при35

851233 4 меров такого выполнения термочувствительного слоя является выполнение его в виде гребенки с шагом 1 и периодом Т.

Устройство работает следующим образом.

Плоскопараллельный пучок света системы 3 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 фотоприемник 5 поступает ослабленный световой поток. Сигнал разбаланса 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 11.

Использование термочувствительного слоя, нанесенного на конденсационную поверхность элемента МНПВО предлага- . емой конфигураций позволяет устранить ошибку измерений, связаннуюсуществованием градиента температур_на поверхности элемента, так как измеряется температура конденсации водяного пара непосредственно в точке конденсации.

Изобретение позволяет улучшить контроль в технологических процессах, системах ковдиционирования и т.д., особенно там, где необходимы прецизионные измерения влажности й ее регулирование.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 265500, кл. G 01 М 21/50, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 315999, кл. G 01 N 25/66, 1970 (прототип).