Способ определения влажности среды Советский патент 1991 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к использованию физических свойств веществ.

Известен способ определения влажности волокнистых материалов, заключающихся в том, что чувствительный элемент - емкостный датчик приводят в контакт с исследуемым материалом, измеряют диэлектрическую проницаемость и соединяют с регистрирующим прибором 1.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения влажности среды, заключающийся в том, что датчик влажности - чувствительный элемент перед измерением нагревают до 40-90°С, а затем дополнительно импульсивно нагревают до 80-140°С и измеряют продолжительность импульса, по которому судят о влажности 2.

Недостатком способа является отсутствие температурной компенсации при измерении и влажности, в результате чего для

разных температур среды измеренные значения влажности будут различными, а при измерении влажности более низких температурах этот способ не работает.

Целью изобретения является повышение точности определения влажности.

Способ осуществляется следующим образом.

Термоимпульсный датчик приводят в контакт с исследуемой средой. В качестве датчика используется термоимпульсный элемент, поверхность которого покрыта пленкой влагочувствительного сорбента, а его сопротивление зависит от температуры окружающей среды. На датчик от источника постоянного тока подают постоянный ток. В момент подачи тока запоминается и измеряется начальное значение падения напряжения Унач на датчике с помощью прибора, шкала которого проградуирована в соответствующих значениях температуры Под действием поданного тока датчик i разогревается

О

ю

Оч

о

00

N

и напряжение на нем увеличивается. Скорость увеличения напряжения зависит от влажности, окружающей поверхность датчика, поскольку при увеличении влажности увеличивается теплоемкость пленки сорбента зе счет поглощения влаги и, следовательно, увьимчипаегся постоянная времени pasos реоа датчика. Для измерения скорости увеличений напряжения л исключения влияния на нее температуры окружающей сре- /;ы измеряют время подзчи тока до момента равэнсгвз Пс-.д8Иу1я напряжения на датчике «-. напряг. измеренного начального значения падзкь,; напряжения и постоянной напряжения U. Длительность поданного импульса до момента достижения у;,1ф 3аьг;эго равенства фиксируется схемой сравнения напряжений на приборе, шкала которого отградуирована в соответствующих единицах влажности.

Для обеспечения возможности пересечения крм1зойиз ененмя напряжения на резисто- пе при разогреве с суммарным напряжением Унам - U должно выполняться условие

a i2 Ro RT ии.п

j . j -.-. .

1 - U Г Ro RT

при (1 - аи2 RoRO 0 ,

г/ СЕ- темпаоглтуг.ны:. коэффициент сопро- т лвленмя резистор :, 1/град;

I - ток разогрев резистора А;

Ro сс чютиБяенуе резистора при температуре °С, Ом;

0

5

0

RT- тепловое сопротивление поверхности тела резистора относительно исследуемой среды, град/Вт;

Уи.п - напряжение питания источника постоянного тока В.

Формула изобретения

Способ определения влажности среды, заключающийся в том, что термоимпульсный датчик приводят в контакт с исследуемой средой, подают на него постоянный ток и измеряют время подзчи тока, по которому определяют влажность, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в момент подачи тока измеряют начальное значение падения напряжения, после чего продолжают подачу тока до момента времени, при котором падение напряжения на датчике будет равно сумме начального значения падения напряжения и величины напряжения U, определяемой из условия

|2

а г Ro RT ии.п

1 -arRoRi где а-температурный коэффициент сопро- 5 тивления датчика, 1/град;

I - ток разогрева датчика, А; RO - сопротивление датчика при температуре 0°С, Ом;

RT - тепловое сопротивление поверхно- о ста тела-датчика относительно исследуемой среды, град/Вт;

Уи.п - напряжение питания источника постоянного тока, В.

Изобретение относится к измерительной технике в частности к способам определения влажности среды. Цель изобретения - повышение точности определения влажности. На термоимпульсный датчик подают постоянный ток и измеряют начальное значение падения напряжения на датчике, после чего продолжают подачу тока до момента равенства падения напряжения на датчике сумме начального значения падения напряжения и величины напряжения U, определяемой из условия: 0 U R0RT UM n / (1 - RoRt), где а- температурный коэффициент сопротивления датчика, 1/град; I -ток разогрева, A; RO - сопротивление датчика при температуре 0°С/Ом; RT - тепловое сопротивление поверхности тела датчика относительно исследуемой среды град/Вт; Un.n - напряжение питания источника постоянного тока В.