Электронный психрометр Советский патент 1987 года по МПК G01N25/62 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности, к приборам для измерения влажности, и может быть использовано для решения широкого класса задач в системах кондиционирования и контроля влажности в самых различных отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является повьше- ние точности измерения относительной влажности,

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Электронный психрометр содержит сухой 1 и влажный 2 термочувствительные элементы, включенные в частото- задающие цепи автогенераторов 3 и 4, частотный смеситель 5, устройство 6 индикации и уцравления, вентилятор 7, который вместе с сухим и влажным термочувствительным элементами 1 и 2 установлен в вентиляционной камере 8 Выходы автогенераторов 3 и 4 через частотный смеситель-5 подключены к устройству 6.

Каждый из автогенераторов имеет частотозадающую RC-цепь, причем емкостный элемент цепи представляет параэлектрический конденсатор, который является термочувствительным элементом (1 и 2 соответственно).

В качестве заполнения элементов 1 и 2 используют твердые растворы (Pb.Sr,. TiO,, (Ba,Sr,., )TiO, или К(Та,ГЛэ ,., )0j.

Устройство работает следуюЕцим образом.

Емкости С термочувствительных элементов 1 и 2 являются функцией температуры, представляющей зависимость вида

(T-Q),

где В - константа, зависящая от размеров конденсатора; Т - температура датчика; Q - температура Кюри-Вейсса пара- электрического материала.

Для психрометра с интервалом рабочих температур от -30 до берут Q -35 C, соответствующее составам (РЬ 0,28 Sr,,72 )ТОз, (Ва,, } TiO или К(Та д, тз j, )0j.

Частота f колебаний RC-автогенера- тора обратно пропорциональна произведению RC, где R - сопротивление, а С - емкость частотозадающей RC-це- почки:

ic

где. f (T-Q), константа.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

При этом частота на выходе автогенераторов 3 и 4 и, следовательно, разность частот представляет собой линейную функцию температуры. При включении вентилятора 7 воздух подается на термочувствительные элементы 1 и 2. Скорость обдува датчиков воздухом взята стандартной - около 2 м/с. За счет испарения воды с влажного термочувствительного элемента 2 его температура (Т) станет ниже температуры (Т) сухого термочувствительного элемента 1, равной температуре окружающего воздуха.

Соответственно будут отличны и частоты колебаний, генерируемых RC- автогерераторами 3 и 4:

з с(Тс-0); с/(Тв-0).

Эти частоты поступают на вход смесителя 5 и дают на выходе сигнал разностной частоты f, прямо пропорцио- нальньпЧ разности температур Т(. и

f,fj-f, y (T,-T,).

Влажность воздуха 1, т.е. упругость водяных паров, пределяется формулой

1 1;«акс ,--Тр) , где 1,с(кс максимальная упругость

водяного пара при температуре Т. смоченного

о

термометра;

р - атмосферное давление; А - константа, зависящая от

состава воздуха.

Для нормального давления воздуха р 1013 мбар получается соотношение

1 иакс -Лрс,: -af J,

Аро где - константа для данного

прибора.

Измеряемая влажность воздуха прямо пропорциональна частоте на выходе смесителя 5.

За счет реализации линейной функ- даи преобразователя температура - частота удается реализовать значение относительной погрешности измерения влажности О,1% в диапазоне значений 5 относительной влажности от 1 до 99л.

Формула изобретения

Электронный психрометр, содержащий установленные в вентилируемой

камере сухой и влажный термочувствительные элементы, включенные в часто- тозадающие цепи автогенераторов, выходы которых через частотный смеситель подключены к устройству управления и индикации, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждая часто- тозадающая цепь состоит из сопротивления и параэлектрического конденсатора, который является термочувствительным элементом.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к приборам для измерения влажности. Целью изобретения является повьшение точности измерений. Психрометр содержит сухой и влажный чувствительные элементы, включенные в частотозадающие цепи RC-автогенера- торов, частотный смеситель, устройство индикации и управления и вентилятор обдува чувствительных элементов. В качестве чувствительных элементов температуры используются параэлект- рические конденсаторы. При этом реализуется линейная функция преобразования температура - частота и удается повысить точность измерений поля- рографом, соответствукицую относительной погрешности О,1% в диапазоне значений относительной влажности от 1 до 99%. 1 ил. с (Л со оо со 1чЭ со