Способ поддержания заданной толщины конденсата в гигрометре точки росы Советский патент 1987 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к метеорологии, в частности к метеорологическим измерениям влажности воздуха, предназначено для измерения влажности воз- духа в открытой атмосфере, испытатель- ных камерах, помещениях и может быть использовано в других областях науки и техники.

Цель изобретения - повышение точ- ю ности поддержания заданной толщины конденсата.

На чертеже показана функциональная блок-схема для реализации предлагаемого способа.15

Способ осуществляется следующим об- рбразом.

Согласно способу, заключающемуся в управлении температурой конденсане достигает ее. Второй регулятор с замкнутой системой регулирования служит для непосредственного автбма- тического поддержания температуры конденсационной поверхности, равной точке росы. Задающее воздействие на него поступает от фотоэлектрической системы слежения за конденсатом,т.е. второй регулятор к опорному напряжению на охладителе добавляет напряжение, необходимое для установления температуры конденсационной поверхности, равной точке росы. I

Таким обра:зом, при поддержании

температуры конденсационной поверхности первый регулятор исключает возмущения, возникающие при изменении температуры анализируемой сре- ционной поверхности по каналу охлажде-20 ды и точки poai, вследствие большой

ния, управление температурой конденсационной поверхности осуществляют посредством полупериодов одной полярности переменного напряжения разомкнутой системой регулирования с задающим воздействием от схемы измерения разности температур конденсационной поверхности и анализируемой среды и

полупериодов другой полярности того же переменного напряжения замкнутой системой регулирования с задающим воздействием от фотоэлектрической

системы слежения за конденсатом.Для поддержания конденсата совмещенные полупериоды обеих полярностей через линию дистанционной связи подают на схему преобразования, а затем на охладитель.

Улучщение качества поддержания конденсата достигается возможностью управлять aмплитyдa № полупериодов положительной и отрицательной полярности переменного напряжения независимо одно от другого, что позволяет для регулирования охлаждения конденсационной поверхности одним охладителем применить два раздельных регулятора с разными cиcteмaми регулирования и своими границами изменения напряжения, но суммирующимися на охладителе. Первый регулятор выбирают с разомкнутой системой регулирования для установления на охладителе опорного напряжения, пропорционального разности температур конденсационной поверхности и анализируемой среды. Этот регулятор приближает температуру конденсационной поверхности к точке росы, но настроен так, что

25

30

35

инерционности более грубо, а второй регулятор поддерживает заданную толщину конденсата и исключает остаток возмущения более точно, так как задающее воздействие на него поступает от высокочувствительной и малоинерционной фотоэлектрической системы. Использование в управлении охладителем переменного напряжения позволяет за счет увеличения напряжения уменьшить ток в линии связи. Соответственно увеличивается и дистанция измерений. Настройка сводится к установлению с помощью схемы измерения разности температур равенства амплитуд переменного напряжения в линии связи при толп1ине конденсата задан-, кой фотоделителем.

Конденсационной поверхностью 1 посредством полупериодов 2 переменного напряжения 3 управляют разомкнутой системой регулирования, которая содержит схему 4 измерения разности температур конденсационной поверхнос- 45 ти и анализируемой среды, представляющую собой делитель из двух однотипных термометров, один установлен в конденсационной поверхности, другой - в анализируемой среде. Схема измерения соединена с усилительно- преобразующим устройством 5, которое вырабатывает полупериоды напряжения, поступающего через схему 6 совмещения, линию 7 связи и схему 8 преобразования на охладитель 9.Также конденсационной поверхностью 1 посредством полупериодов 10 напряжения, например, отрицательной полярности, .управляют замкнутой системой регули40

50

55

5

0

5

инерционности более грубо, а второй регулятор поддерживает заданную толщину конденсата и исключает остаток возмущения более точно, так как задающее воздействие на него поступает от высокочувствительной и малоинерционной фотоэлектрической системы. Использование в управлении охладителем переменного напряжения позволяет за счет увеличения напряжения уменьшить ток в линии связи. Соответственно увеличивается и дистанция измерений. Настройка сводится к установлению с помощью схемы измерения разности температур равенства амплитуд переменного напряжения в линии связи при толп1ине конденсата задан-, кой фотоделителем.

Конденсационной поверхностью 1 посредством полупериодов 2 переменного напряжения 3 управляют разомкнутой системой регулирования, которая содержит схему 4 измерения разности температур конденсационной поверхнос- 5 ти и анализируемой среды, представляющую собой делитель из двух однотипных термометров, один установлен в конденсационной поверхности, другой - в анализируемой среде. Схема измерения соединена с усилительно- преобразующим устройством 5, которое вырабатывает полупериоды напряжения, поступающего через схему 6 совмещения, линию 7 связи и схему 8 преобразования на охладитель 9.Также конденсационной поверхностью 1 посредством полупериодов 10 напряжения, например, отрицательной полярности, .управляют замкнутой системой регули0

0

5

рования, которая содержит фотоэлектрическую систему слежения за конденсатором, состоящую из преобразователя 11 толщины конденсата в световой поток (в цепи обратной связи) и фотоделителя 12 из двух однотипных фотоэлементов. Фотоделитель соединен с усилительно-преобразующим устройством 13, которое вьфабатывает полупе- риоды напряжения, поступающего через схему 6 совмещения, линию 7 связи и схему 8 преобразования на охладитель 9. Усилительно-преобразующие устройства 5 и 13 идентичны.

Управление конденсационной поверхностью 1 осуществляют следующим образом.

В начальный-момент конденсат отсутствует, температура конденсационной поверхности t, равна температуре анализируемой среды , задающее воздействие на устройство 5 отсутствует, соответственно амплитуда управляющих полупериодов 2 равна нулю, на охладитель 9 напряжение от положительных полупериодов не поступает. Световой поток д,равный разнице между световым потоком без конденсата и величиной светового потока Фр рассеивания конденсатом, поступает на фотоделитель Неослабленным, т.е. л 9 - Тр , а р в этом случае равен нулю, следовательно, Ф где Ф - опорный световой поток, задающее воздействие на устройство 13 поступает максимальным, соответственно амплитуда управляющих полупериодо 10 максимальная и на охладитель 9 напряжение от отрицательных полупериодов поступает максимальным..В процессе охлаждения конденсационной поверхности t. понижается. Разбалан схемы 4 измерения увеличивается,соответственно задающее воздействие на устройство 5, амплитуда положительных полупериодов 2 растут, ин тенсив- ность охлаждения конденсационной поверхности возрастает.

При появлении конденсата световой

поток дТменьще ф на величину Фр

равного ослаблению за счет рассеивания конденсатом. На устройство 13 уменьшается задающее воздействие, а также амплитуда отрицательных полупериодов. Интенсивность охлаждения также начнет уменьшаться. При достижении заданной толщины конденсата изменение , останавливается.Соответственно останавливаются рост по- . ложительных полупериодов и уменьшение отрицательных полуволн. Установится равновесное состояние.

Возмущения Ф. , возникающие за счёт изменения температуры анализируемой среды или точки росы, компенсируются, в основном, за счет регулирования более чувствительным регулятором с фотоэлектрической системой слежения за конденсатором, т.е. отрицательными .полупериодами напряже И.П

незначительные .

Формула изобретения

Способ поддержания заданной толщины конденсата в гигрометре точки росы, зaключaюш йcя в управлении температурой конденсационной поверхности по каналу охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданной толщины конденсата, управление температурой конденсационной поверхности осуществляют полупериодами одной полярности переменного напряжения разомкнутой системой регулирования с задающим воздействием от схемы измерения разности температур конденсационной поверхности и анализируемой среды и полупериодом другой полярности того же переменного напряжения ; замкнутой системой регулирования с задающим воздействием от фотоэлектрической системы слежения за конденсатом, совмещенные полупериоды обеих полярностей через линию дистанционной связи подают на схему преобразования, а затем на охладитель.

Составитель В, Екаев Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова

Заказ 3043/38 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1Т3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

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

Корректор В. Бутяга

Изобретение относится к технике измерений влажности газовых сред и может быть использовано в метеорологии при измерениях влажности воздуха,при разработке и эксплуатации автоматических гигрометров точки росы. Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной толщины конденсата. Способ реализуется разомкнутой системой регулирования.Схема измерения разности температур конденсационной поверхности и .анализируемой среды вырабатьшает задающее воздействие на систему регулирования в виде полупериодов одной полярности переменного напряжения. Фотоэлектрическая система слежения за конденсатом вырабатывает задающее воздействие на эту же систему в виде полупериодов другой полярности того же напряжения. Полупериоды обеих полярностей совмещают и подают через линию дистанционной связи на схему преобразования, а затем на охладитель. 1 ил. % (Л