SU890202A1 - Гигрометр точки росы - Google Patents

Description

(54) ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫ

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  влажности газов, преимущественно влагосодержани  воздуха.

Известны гигрометры, которые основаны на принципе измерени  направлени  лучей света, распростран ющихс  от отражающей поверхности при образовании конденсата .

Одни из них содержат размещенное в камере охлаждаемое зеркало 1 либо сама внутренн   поверхность камеры  вл етс  отражающей поверхностью и хладопроводом одновременно 2. Эти устройства требуют предварительной сложной юстировки дл  вы влени  индикатриссы рассе ни  с целью определени  угла расположени  источника света 1 или сложную систему расположени  световой заглущки в центре чувствительной поверхности (или входного окна) фоточувствительного элемента 2.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, в котором просто решены вопросы юстировки, а электронна  измерительна  схема, построенна  по компенсационному методу (мостовые измерительные схемы дл  измерени  температуры и фототока) позвол ет получить информацию об изменении фототока и температуры с высокой точностью. Гигрометр содержит камеру с входным и выходным отверстием со светоограждающей внутренней поверх5 ностью, зеркало с подключенным к нему охладителем, которое  вл етс  конденсационной поверхностью, источник света, фотоприемник и термочувствительный элемент. Фотоприемник включен в плечо фотомоста,

„ термочувствительный элемент включен в температурный измерительный мост и оба моста включены на один измерительный прибор - микроамперметр 3.

Недостатком известных гигрометров  вл етс  низка  чувствительность из-за того,

15 что величина светового- потока, поступающегЬ на фотоприемник, при изменении условий отражени  измен етс  незначительно, и в объеме с охлаждаемым газом должно образоватьс  достаточное количество конденсата , чтобы по вилс  выходной сигнал.

20 Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности устройства.

Дл  достижени  указанной цели в гигрометре точки росы, содержащем камеру с входным и выходным отверсти ми со светоотражающей внутренней поверхностью, источник света, расположенный в корпусе камеры, фотоприемник, охладитель, термочувствительный элемент, расположенный в области действи  охладител , и измерительную схему, с подключенными к ней термочувствительным элементом и фотоприемником , внутренн   поверхность камеры выполнена диффузно-отражающей, а охладитель расположен по периметру входного окна фотоприемника. С целью сокращени  времени измерени  в гигрометр введен второй термочувствительный элемент, расположенный у одного из отверстий камеры, который подключен к измерительной схеме, а стенки камеры выполнены из материала, плохо провод щего тепло. Источник света и фотоприемник выполнены инфракрасными. Конструктивно така  камера может иметь любую форму, однако технологически наиболее проста в изготовлении цилиндрическа  камера. На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. Гигрометр точки росы, содержит цилиндрическую камеру 1 с входным 2 и выходным 3 отверсти ми, расположенными по диагонали в торцах цилиндрической камеры со светоотражающей внутренней поверхностью 4, источник света 5, расположенный в корпусе цилиндрической поверхности камеры , фотоприемник 6, расположенный в торце цилиндрической камеры, охладитель 7, термочувствительные элементы 8, 9. Термочувствительный элемент 8 расположен перед фотоприемником 6 в области действи  охладител  7, термочувствительный элемент 9 расположен у входного отверсти  2 цилиндрической камеры 1. Внутренн   поверхность камеры 1 покрыта резьбой, фотоприемник 6 и термочувствительные элементы 8,9 включены в измерительную схему , содержащую фотомост 10 и термомост 11 дл  измерени  фототока и температуры с высокой точностью. Гигрометр работает следующим образом . Анализируемый газ протекает по камере 1, поступа .в отверстие 2 и выход  из отверсти  3. Поток инфракрасного излучени , формируемый источником света 5, диффузно отража сь от резьбовой поверхности 4, попадает на входное окно фотоприемника 6, при этом в его выходной цепи течет ток, который уравновещиваетс  током в других плечах фотомоста 10, и в . измерительной диагонали этого моста сигнала нет. Термомост 11 также уравновещен и в его измерительной диагонали сигнала нет. После включени  охладител  7 температура входного окыа фотоприемника 6 начинает понижатьс , в измерительной диагонали термостата 11 по вл етс  сигнал. пропорциональный разности температур термочувствительных элементов 8, 9, а при образовании конденсата выходной сигнал по вл етс  в измерительной диагонали фотомоста 10. Этим сигналом подаетс  команда на отсчет показаний индикатора в измерительной диагонали термостата 11 и по величине измеренного сигнала определ етс  влажность газа (воздуха). Механизм изменени  выходного тока фотоприемника 6 при по влении конденсата на его входном окне заключаетс  в следующем . При по влении конденсата на поверхности окна фотоприемника 6 происходит интенсивное поглощение инфракрасного излучени  молекулами конденсата, спектр поглощени  которых лежит как раз в инфракрасной области. В результате фототок , вырабатываемый фотоприемником 6, резко уменьщаетс  и в измерительной диагонали фотомоста 10 по вл етс  сигнал. Сигнал, обусловленный эффектом поглощени  инфракрасного излучени  молекулами жидкости, гораздо больще сигнала, обусловленного эффектом рассе ни  света на капельках конденсата, так как молекул, на которых происходит поглощение, на много пор дков больше, чем капелек конденсата . Сигнал на выходе фотоприемника 6 по вл етс  при выпадении уже первых капель конденсата, в то врем  как в известном устройстве необходимо, чтобы практически вс  конденсационна  поверхность была покрыта капельками конденсата и весь объем газа в камере был в состо нии насыщени , в результате чувствительность предлагаемого устройства возрастает на несколько пор дков. Гигрометр предлагаемой конструкции позвол ет получить информацию о точке росы и с помощью одного термочувствительного элемента 8, расположенного около фотоприемника 6. В этом случае щкала индикатора в измерительной диагонали термостата 11 должна быть проградуирована в единицах температуры, а влажность В газа (воздуха) подсчитываетс  по известной зависимости B f( At) где At - разность температур окружающей среды (или температура газа, поступающего в отверстие 3 камеры 1), и температуры, при которой образуетс  конденсат. Введение второго термочувствительного элемента 9 позвол ет ускорить процесс измерени . Действительно, в случае наличи  одного термочувствительного элемента шкала индикатора в измерительной диагонали термостата 11 не может быть проградуирована непосредственно в единицах влажности , так как температура окружающей среды может быть различна и At различна дл  различных измерений. Два термочувствительных элемента 8,9 сразу дают информацию о разности тем

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Гигрометр точки росы, содержащий камеру с входным и выходным отверстиями со светоотражающей внутренней поверх ностью, источник света, расположенный в корпусе камеры, фотоприемник, охладитель, термочувствительный элемент, расположенный в области действия охладителя, и измерительную схему с подключенными к ней термочувствительным элементом и фотоприемником, отличающийся тем, что с целью увеличения чувствительности, внутренняя поверхность камеры выполнена диффузно-отражающей, а охладитель расположен по периметру входного окна фотоприемника.
2. 2. Гигрометр по π. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерения, в него введен второй термочувствительный элемент, расположенный у одного из отверстий камеры, который подключен к измерительной схеме, а стенки камеры выполнены из- материала, плохо проводящего тепло.