УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Советский патент 1972 года по МПК G01N27/12 G01R23/00 

Изобрение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения влажности воздуха.

Известные устройства аналогичного назначения, содержащие два генератора высокой частоты на кварцевых резонаторах, один из которых покрыт пленкой адсорбента, не позволяют измерять абсолютную влажность воздуха в широком диапазоне темнератур.

Целью изобретения является устраиение указанного недостатка.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом устройстве второй резонатор также покрыт пленкой адсорбента, одинаково с первой адсорбирующей водяные пары при изменяющейся температуре воздуха и неизменном давлении, по разному при изменяющемся давлении воздуха и неизменной температуре.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Оно состоит из двух генераторов по обычной схеме емкостной трехточки на транзисторах TI, TZ, стабилизированных кварцевыми резонаторами /(ei и Кв и работающих на частотах, близких к 8 мгц. Транзисторы Гз и TJ, выполняют роль смесителя колебаний, выделяющего разностную частоту колебаний на сопротивлении R.

Транзистор Гз является усилителем разностиой частоты, которая равна 8 кгц. Транзистор Т - эмиттерный повторитель, необходимый для передачи С1гнала на значительные расстояния по кабелю.

Резонатор /Cei покрыт адсорбентом, в качестве которого применяется фтористый кальций или фтористый магний толщиной 0,5и«л:. Покрытие кварцевого резонатора адсорбентом производится путем испарения соответствующего вещества в печи с высоким вакуумом. Контроль толщины покрытия осуществляется с помощью оптического интерферометра Фабри. Для получения малой постоянной времени датчика (не более 0,1 сек) толщина нокрытия не быть больще 0,5 мк. Собственная частота кварцевого резонатора Д01 изменяется при изменении относительной влажности.

Резонатор К,в-2 также покрыт пленкой адсорбента, одинаково с первой адсорбирующей водяные нары при изменяющейся температуре воздуха и неизменном давлении и по разно.му при изменяющемся давлении воздуха и неизменной температуре.

Работа устройства заключается в следующем. Оба кварцевых резонатора Kei и располагаются максимально близко друг к другу и помещаются в исследуемую атмоизменяется масса кварцевого резонатора Кв1 путем большего или меньшего поглощения воды адсорбирующим слоем. Благодаря этому происходит изменение частоты колебаний генератора на транзисторе П, пропорциональное относительной влажности. Генератор на транзисторе Т-2 выполняет роль кварцевого термометра. Датчиком температуры воздуха является включенный в его схему кварцевый резонатор Кв. Частота этого генератора пропорциональна изменениям температуры воздуха. Сигналы обоих генераторов смешиваются в смесителе, где на сопротивлении R выделяется разностная частота, не зависящая от температуры воздуха и, следовательно, пропорциональная его абсолютной влажности. Для удобства измерения разностной частоты она усиливается усилителем низкой частоты на транзисторе Гз. Для обеспечения низкоомного выхода схемы введен эмиттерный повторитель на транзисторе 4.

В результате опытной проверки установлено, что устройство может работать в щироком диапазоне изменений температуры (более 10° С при погрешности около 3-4 гц/мб). Несомненно, что применение адсорбирующих покрытий на обоих резонаторах расширяет возможности нового датчика абсолютной влажности, который может измерять пульсации влажности частотой до 10 гц, при этом происходит полная динамическая компенсация влияний пульсаций температуры.

Предмет изобретения

Устройство для измерения влажности воздуха, содержащее два генератора высокой частоты на кварцевых резонаторах, один из

которых покрыт пленкой адсорбента, включенных в измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью измерения абсолютной влажности в широком диапазоне температур, в нем второй резонатор также покрыт пленкой адсорбента, одинаково с первой адсорбирующей водяные пары при изменяющейся температуре воздуха и неизменном давлении и по разному при изменяющемся давлении воздуха и неизменной температуре.