Ультрафиолетовый гигрометр Советский патент 1975 года по МПК G01W1/11 G01N27/26 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в Ч:астности для измерения неэлектрической величины - влажности - электрическими методами.

Известные ультрафиолетовые гигрометры с обратной связью, состоящие из источника и приемника ультрафиолетового излучения, преобразователя и управляемого блока нитания не дают возможиости производить раздельные измерения влажности в двух частотных поддиапазонах, обладают малой чувствительностью в области колебаний влажности с частотой от 0,05 до 2 ГЦ и узким динамическим диапазоном в области часовых и суточных колебаиий влажности.

Цель изобретения - раздельное измерение влажности в двух частотных поддиапазонах, увеличение чувствительности в области колебаний влал ности с частотой от 0,05 до 2 гц и расширение динамического диапазона в области часовых и суточных колебаний влажности.

Это достигается включением обратной связи не па источник, а на прие.мник излучения через осредняющее устройство - интегратор с большой постоянной времени, регулирующий потенциометр и управляемый блок питания приемника, при этом вход интегратора подключен к выходу преобразователя, а выход через регулирующий потенциометр к управляемому блоку питания приемника.

На чертеже показана блок-схема ультрафиолетового гигрометра.

Ультрафиолетовый гигрометр состоит из источника 1 ультра фнолетового излучения - водородной ламлы с окошком из фтористого лития, приемиика 2 ультрафиолетового излучения - счетчика фотонов с окошком из фтористого лития, работающего в режиме пропорционального усиления, источника 3 питания водородной лампы и электрО Н1Ных схем, преобразователя 4 количества импульсов счетчика в выходной аналотовый сигнал, интегратора 5 выходного сигнала, регулирующего потенциометра 6 и управляемого источника 7 питания счетчика фотонов.

Ультрафиолетовый гигрометр работает следующим образом.

Излучение источника 1 на пути к приемнику 2 частично поглощается паралш воды, находящимися в воздухе. Оставшаяся часть излучения, попадая в счетчпк фотонов, вызывает в нем нмпульсы, количество которых пропорциопалыно ннтенсивности попадаюп1его в счетчик фотонов излучения и, следовательно, зависит от концентрации водяных паров в воздухе. В преобразователе 4 сигнал, поступающий от счетчика фотонов в внде импульсов, преобразуется в выходное напряжение, пролорциональное влажности. Постоянная времени этого участка прибора достаточно мала (0,1 сек), чтобы пропустить сигналы с частотой до 2 ГЦ, а динамический диапазон в эквивалентном выражении составляет 2 мб.

Однавременио часть выходного напряжения поступает в интегратор 5, осредняющий пульсации с постоянной времени порядка 100 сек, а напряжение с выхода интегратора заводится в управляемый источник питания счетчика фотонов через регулирующий потенциометр с таким расчетом, чтобы компенсировать изменения среднего значения поглощения ультрафиолетового излучения воды. При этом среднее значение количества импульсов счетчика фотонов, установленное регулирующим потенциометром, остается практически неизменным при больших изменениях интенсивности излучения, доходящего до счетчика фотонов, за счет изменения поглощения ультрафиолетового излучения, связанного с изменением влажности. Благодаря этому несмотря на нелинейный характер поглощения излучения парами воды, определяемый законом Буге-Ламберта-Бера, чувствительность гигрометра к пульсациям влажности практически не зависит от средней влажности.

а среднее значение напряжения на выходе гнгрометра незначительно отклоняется от началь1ного.

Напряжение, подаваемое на счетчик фотонов, является функцией средней влажности за период осреднения и, таким , позволяет измерять и регистрировать медленные колебания .влажности.

Предмет изобретения

Ультрафиолетовый гигрометр с обратной связью, состоящий из источника и приемника

15 ультрафиолетового излучения, преобразователя и управляемого блока питания, отличающийся тем, что, с целью раздельного измерения влажности в двух частотных поддиапазонах, увеличения чувствительности в области

20 колебаний влажности с частотой от 0,05 до 2 ГЦ и расширения динамического диапазона в области часовых и суточных колебаний влажности, гигрометр снабжен интегратором с больщой постоянной времени, вход которого

25 подключен к выходу преобразователя, а выход через регулирующий потенциометр к управляемому блоку питания приемника.

Выход