Детектор влажности Советский патент 1990 года по МПК G01N19/10 

Изобретение относится к метеорологическим приборам, служащия для измерения относительной влажности в метеорологии, а также может быть использовано в приборостроении для измерения влажности в отдельных частях различных механизмов и машин.

Цепь изобретения - уменьшение габаритов и упрощение конструкции при-i бора.

На влажн

Де одновременно служащего основанием.

чертеже изображен детектор ости. Гектор состоит из корпуса 1,

котор задан

ое фиксирует гибкий световод в ном положении и служит направляющим для скольжения световода 2,

изогнутого в виде петли и находящегося внутри трубчатого упругого элемента 3, Отражающий плоский торец световода 4 жестко скреплен со стенкой корпуса. На другом торце световода находится источник 5 света и полупрозрачное зеркало 6, передающее свет в приемники 7 и 8.

Входной торец световода расположен на одной оптической оси с источником света и зафиксирован в этом положении на основании. Трубчатьй элемент свободно скользит по световоду и находится в напряженном состоянии. На пропущенный через стенку корпуса световод жестко насажен буртик 9, а между стенкой и буртиком 9 помещена пружина 10. При изменении

О5

о

00

ел

влажности упругость трубчатого элемента меняется, что приводит к изменению кривизны световода. Сила, с которой происходит деформация и изменение кривизны оболочки, достаточно велика и превьппает силу трения при скольжении оболочки по световоду или сопротивление пружины. Передняя часть световода может достигать большой длины, с тем чтобы при необходимости осветительную часть можно бьшо удалить от элемента. Между источником света и входным торцом световода расположено полупрозрачное зеркало, установленное под углом 45° к оптической оси.

Детектор работает следующим образом.

Световой поток от источника 5 частично отражается от зеркала 6 и попадает в приемник 7, которъй реагирует на этот сигнал, являющийся опорным. Часть светового потока проходит через зеркало и попадает на входной торец световода 2, проходит по нему и отражается от зеркальной поверхности торца 4. Отраженный поток идет в обратном направлении, достигает полупрозрачного зеркала и поступает в приемник 8. Этот сигнал является основным и связан с относительной влажностью в контролируемом пространстве. Это можно объяснить следующим образом. Петля, благодаря сумме упругих свойств световода и трубчатого элемента, одетого на световод, стремится распрямиться, т.е. радиус петли должен возрастать вплоть до вьлрямления. Петля исчезнет, световод с элементом примет форму прямой. Пружина, напротив стремится натянуть световод с элементом и таким образом уменьшить радиус петли Допустим, что силы уравновешены при

0

относительной влажности равной нулю (сухой воздух). Петля имеет определенный радиус. Если влажность растет, то сила упругости элемента ослабевает (как у волоса в гирометре). Тогда сила пружины становится больше, чем суммарная сила световода и элемента. Петля уменьшается (радиус убывает). Это приводит к изменению светопро- пускания через световод. Оба сигнала - опорный от приемника 7 и основной от приемника 8 - подводятся к счетному устройству, где берется их отношение, и по откалиброванному на регистрирующем приборе значению определяется относительная влажность. Счетное устройство и регистрирукиций прибор на схеме не показаны. Трубча- Q тый элемент изготавливается из синтетического материала, полностью восстанавливающего свои свойства при высыхании. Он может быть сделан и из конского волоса.

5

25

Формула изобретения

30

Детектор влажности, состоя1Щй из корпуса, петлеобразно изогнутого гибкого световода с отражающим плоским торцом, источника и приемника света с плоским зеркалом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения его габаритов и упрощения конструкции, петлеобразно изогнутьй

35 световод покрыт трубчатым упругим элементом, установленным с возможностью его скольжения вдоль световода и находящимся в напряженном состоянии, отражающий плоский торец свето40 вода жестко скреплен со стенкой корпуса, а на часть световода, вьщелен- ную из корпуса, надета пружина, упирающаяся одним концом в корпус, а другим - в буртик, жестко скреп45 ленный со световодом.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в метеорологии, а также в приборостроении для определения влажности в труднодоступных частях различных машин. Цель изобретения - упрощение конструкции детектора и уменьшение его габаритов. Детектор содержит изогнутый световод, находящийся внутри упругого трубчатого элемента. С увеличением влажности упругость трубчатого элемента, свободно скользящего по световоду, уменьшается. При этом сила пружины становится больше, чем суммарная сила световода и элемента. Радиус петли световода меняется, что приводит к изменению светопропускающей способности световода. По величине светового потока, проходящего через световод от источника, определяется влажность. 1 ил.