Гигрометр точки росы Советский патент 1986 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к метеорологии, в частности к метеорологическим измерениям влажности воздуха, и предназначено для измерения влажности воздуха в открытой атмосфере, испытательных камерах, помещениях, может быть использовано при поверке средств измерения влажности воздуха

Цель изобретения - увеличение чувствительности, получение возможности задавать автоматически поддерживаемую толщину конденсата, повышение точности измерений.

На чертеже представлена cxeMci гигрометра точки росы.

Гигрометр содержит первую фотоэлектрическую систему слежения за ко1-ц;енсатом, состоящую из источника света 1 с направленным потоком света на охлаждаемое зеркало 2 и отраженного на фотоэлемент 3, Этот фотоэлемент соединен через усилитель 4 с источником света 5 второй фотоэлектрической системы. От источника света второй фотоэлектрической системы световой поток поступает на то же самое зеркало 2 и отражается на фотоэлемент 6. Сдвоенньй с фотоэлементом 3 изолированный второй фотоэлемент первой фотоэлектрической системы и фотоэлемент второй фотоэлектрической системы соединены дифференциально и сигнал с них поступает на схему управления 7 охладителем 8. Индикация температуры конденсата осуществляется устройством 9.

Коэффициент усиления сигнала усилителя 4 подбирают из соотношения

де К

йФ

oi S

йФ К 75

коэффициент усиления сигнала;

темновой сигнал с фотоэлемента второй фотоэлектрической системы чувствительность фотоэлемента к росту конденсата заданная толщина конденсата на охлаж,цаемом зеркале, при которой с фотоэлемента второй фотоэлектрической системы поступает темновой сигнал.

Таким образом, в предлагаемом гиг рометре увеличение чувствительности достигается тем, что первая фото- электричес.кая система с усилителем

769762

служит для пропорционального управления светового потока второй фотоэлектрической системы, т.е. дополнительно создается имитация поглощения

5 светового потока пропорционально толщине конденсата. Для получения автоматически поддерживаемой конкретной толщины конденсата настройка гигрометра осуществляется с использовани10 ем приведенного соотношения в следующем порядке. Задают требуемую толщину конденсата S . Определяют чувствительность фотоэлемента к росту конденсата К как отношение величи15 ны приращения сигнала первой фотоэлектрической системы к соответствующему приращению толщины конденсата, определяют темновой сигнал с фотоэлемента второй фотоэлектрической

20 системы йФ, который равен приращению сигнала при изменении светового потока с источника света от максимального до нулевого. Но полученным данным определяют коэффициент усиле25 ния сигнала К, Но так как произведение - ( & равно приращению сигнала первой фотоэлектрической системы- ДФ, при достижении толщины конденсата 8 , то настройка гигрометра произ30 водится изменением усиления усилителя до достижения равенства

-5 К ЛФ,

Гигрометр работает следующим

35 образом.

При отсутствии конденсата на зеркале 2 на фотоэлемент 3 поступает неослабленньй световой поток с источника света 1, в этом случае выходной

транзистор усилителя 4 открыт и источник света 5 создает световой поток, равный световому потоку источника света 1. Фотоэлементы 3 -и 6

45

50

55

уравновешены, и с помощью схемы управления 7 на охладитель 8 поступает избыточное н,апряжение. При росте конденсата на зеркале 2 световой поток с источника света 1 начинает рассеиваться, и с фотоэлемента 3 на усилитель 4 начинает поступать сигнал, пропорциональный толщине конденсата. Выходной транзистор усилителя 4 начинает закрываться, а с источника света 5 уменьшается световой поток. Световой поток, уменьшенный усилителем 4, дополнительно рассеивается конденсатом. С фотоэлемента 6 поступает сигнал в К раз больше сигнала с фотоэлемента 3, при этом на охладителе напряжение уменьшается. При достижении заданной толщины конденсата на зеркале световой поток с источника света 5 равен нулю, а с фотоэлемента 6 пойдет темновой сигнал. В этом случае на охладитель 8 поступает только опорное напряжение, создаваемое схемой управления. Таким образом поддерживается определенная толщина конденсата. Далее производится индикация точки росы устройством 9.

Формула изобретения

t f

Гигрометр точки росЫ, содержащий источник света, охлаждаемое зеркало и фотоэлемент, составляющие фотоэлектрическую систему слежения за конденсатом, и связанную с фотоэлементом схему управления охладителем, второй фотоэлемент, сдвоенный с первым, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и повышения точности измерений в него введена вторая фотоэлектричес

кая система, идентичная первой, с одним охлаждаемым зеркалом для обеих фотоэлектрических систем, фотоэлементы которых соединены дифференциально, второй фотоэлемент первой фотоэлектрической системы соединен через усилитель с источником света второй фотоэлектрической системы, причем коэффициент усиления сигнала подбирают из соотношения

V -

-

де К

коэффициент усиления сигнала-,

йФ - темновой сигнал с фотоэлемента второй .фотоэлектрической системы

oi - чувствительность фотоэлемента к росту конденсата; заданная толщина конденсата на охлаждаемом зеркале, при которой с фотоэлемента второй Фотоэлектрической системы поступает темновой сигнал.

8

Устройство относится к области метеорологи и предназначено для измерения влажности атмосферы. Целью изобретения является увеличение чувствительности и точности измерений. Гигрометр точки росы содержит две идентичные фотоэлектрические системы слежения (ФСС) за конденсатом с общим зеркалом. Первая ФСС содержит два фотоэлемента (ФЭ), один из которых через усилитель соединен с источником света второй ФСС. Коэффициент усиления К подбирают по соотношению К , где йФ - темповой сигнал с ФЭ второй ФСС, ot - чувствительность ФЭ к росту конденсата, S - заданная толщина конденсата на зеркале, при которой с ФЭ второй ФСС поступает темновой сигнал. 1 ил. с (Л ю 05 CD 05

Редактор В.Ковтун

Составитель В.Екаев

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 6660/36Тираж 778Подписное

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