Измеритель относительной влажности газовой среды Советский патент 1986 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии, системах управления авиационных двигателей и летательных аппаратов, измерении относительной влажности газовых сред

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображены блок-схема измерения относительной влажности газовой среды; на фиг. 2 - блок-схема специализированного устройства обработки результатов измерений.

Измеритель относительной влажности газовой среды (фиг. 1) содержит два идентичных роторных чувствительных элемента 1 и 2 на разную частоту вращения, установленных на одной оси, выходы которых через блок 3 деления подключены к двухканальному функциональному преобразователю (ФП) 4. ФП содержит два сумматора 5 и 6, два задатчика 7 и 8 уровня, два блока ИЖ 9 и 10. Задатчики уровня 7 и 8 подключены к первым входам соответствующих сумматоров 5 и 6. Вторые входы сумматоров 5 и 6 соединены и являются входом ФП 4. Выходы сумматоров подключены соответственно к вхо- дам первого 9 и второго )0 блоков ИЛИ. Вторые входы блоков 9 и 10 соединены между собой и подсоединены к входу ФП А. Первые выходы блоков ИЛИ 9 и 10 подключены к входу устройства 11 обработки результатов измерений, к выходу которого подсоединены регистратор 12 и вторые выходы блоков 9 и 10.

Блок-схема специализированного устройства обработки результатов измерений (на фиг. 2) содержит семь задатчиков 13-19 уровня, квадратор шесть блоков 21-26 умножения, два сумматора 27 и 28, .блок 29 деления, выход которого является выходом устройства 11. Вход устройства 11 связан с блоком 20 квадратора и с входами блоков 21, 22 к 26 умножения. Вторые входы последних соединены соответственно с выходом квадратора

20и задатчиками 14 и 18 уровня. Первые входы блоков 25 и 23 умножения соединены между собой, а к вторым подключены соответственно задат- чики 17 и 15 уровня. Выход блока

21умножения соединен с входом блока 24 умножения, на второй вход которого подсоединен задатчик 16 уров

226168 ня

к входам сумматора 27 подключены задатчик 13 уровня, блоки 22-24 умножения. Выход сумматора 27 соединен с первым входом блока 29 де- J ления. К входам сумматора 28 подключены выход задатчика 19 уровня и блоки 26 и 25 умножения. Выход сумматора 28 соединен с вторым входом блока 29 деления.

10 Измеритель относительной влажности газовой среды работает следующим образом.

Информация о действительных значениях частот вращения п, и п п,ос- 15 тупает с двух идентичньЬс роторньж чувствительных элементов 1 и 2 на блок 3 деления, на выходе которого преобразуется в сигнал, пропорциональный величине отношения . 20 Этот сигнал поступает на сумматоры 5 и 6. На другой вход сумматора 5 с выхода задатчика 7 уровня поступает сигнал о максимально допустиНа

реализуется сигнал - (2з-) + (д )J , который

1 г. поступает на вход первого блока ИЛИ

9. Если этот сигнал меньше или ра- Зи вен нулю, то блок ИЛИ 9 пропускает его непосредственно на регистратор 12. Если сигнал больше Hynsf то блок ИЛИ 9 направляет его с выхода блока 3 деления на устройство 11 обра- 35 ботки результатов измерения, которое реализует алгоритм преобразования отношения частот вращения в величину относительной влажности у . С выхода задатчика 8 уровня на вход сумматора 6 поступает сигнал, определяющий минимально допустимую велн25

40

мой величине сигнала (п /п )

ч й WQ КС.

выходе сумматора 5

чину отношения (So.)„..., . На выходе

У1 K rIM

п

сумматора 6 реализуется сигнал, порционапьный величине - (Bi.)

про+

1 , который поступает на вход

Н J, .

-н(-)

Hj И -второго блока ИЛИ 10. Если этот сигнал меньше или равен нулю, то блок ИЛИ формирует сигнал, соответствующий V 1,0, который поступает непосредственно на регистратор 12. Если этот сигнал больше нуля, то блок ИЛИ Ю направляет сигнал с выхода блока 3 деления на вход устройства 11 обработки результатов измерения. С выхода последнего сигнал поступает на регистратор 12. Устройство 11 обработки результатов измерений реализует алгоритм вычисления влажности вида

3

(.)();° Е($АИ)

(1)

где коэффициент А, В, С, D, Е, F и G определяются выражениями „

А В

л.

2 - к

С 2Q, - к

D о.

Е -ЪЪг, + dcx

F 2(-ЪЪ, ba+a,( +л,аД)

G - ЪЪ f а|с +uJ.oL

Коэффициент К определяется как отношение частот вращения п и п по дроссельной характеристике двигтеля при 0.

Коэффициенты А.а, Ъ и Ъ определяются конструктивными особен- нocтя ш роторных чувствительных элементов и .их режимом.

Коэффициенты Ъ, с, d задаются исходя из температурные характеристик среды и чувствительных элементов.

1)

и

к п игап-лесto

15

12261684

В лредлагаемом измерителе относи- - тельной влажности точность остается постоянной во всем диапазоне. Относительная погрешность измерения не превьшает 1 %,

Формула изобретения

Измеритель относительной влажности газовой среды, содержащий два идентичных роторйы чувствительных элемента на разную частоту вращения, подключенные к двухканальному функциональному преобразователю, устройство обработки результатов измере- НИИ с регистратором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, чувствительные элементы установлены по одной оси и подключены к функцно- нальному преобразователю через блок деления, а функциональный преобразователь содержит два сумматора, два блока ИЛИ и два задатчика уровня, выходы которых подключены к входам сумматоров, вторые входы которых соедннены и являются входом функционального преобразоватеш), а выходы подключены соответственно к входам первого и второго блоков ИЛИ, вторые входы которых соединены с входом функционального преобразователя, первые выходы - с входом устройства обработки результатов измерений, а вторые входы - с регистратором .

20

25

30

Для повышения точности измерений относительной влажности газовых сред в метеорологии, системах управления авиации два идентичных роторных чувствительных элемента установлены на одной оси и подключены к функциональному преобразователю (ФП) через блок деления. ФП содержит два задатчика уровня, выходы которых подключены к входам сумматоров, вторые входы которых соединены и являются выходом ФП, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго блоков ИЛИ, вторые входы которых соединены с входом ФП, первые выходы - с входом устройства обработки результатов измерений, а вторые выходы - с регистратором. 2 ил. 1C to Од 00

Фиг. 2

Редактор Л. Гратилло

Составитель Ю. Коршунов

Техред В.Кадар Корректор и, Эрдейи

Подписное

Заказ 2116/34Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное