Влагочувствительный элемент Советский патент 1976 года по МПК G01N25/56 

1

Изобретение относится к областям технической и медицинской физики и может быть использовано для исследования температурно-влажностных параметров среды замкнутого гермообъема, в которой находит ся человек, преимущественно в средствах индивидуальной защиты (СИЗ) изолирующего типа.

Устройства подобного назначения, работа которых основана на психрометрическом эффекте, известны l Они состоят из сухого и смичешюго термометров, включенных в измерительную схему, например, в соседние плечи дифференциального неравномерного моста или двух таких мостов. Однако конструкции известных влагомеров не позволяют использовать их в пододежном пространстве СИЗ.

Ближайшим TexJiH4ecKHM решением к преложенному является влагочувстительный эле мент Г состоящий из сухого и смоченного термометров, выполненных в виде проволоки или электропроводяшей нити с высоким температурным коэффициентом сопротивлени и измерительной схемы.

Этот влагочузстизтельный .:: . позволяет исследовать распреде,е:;г:с пературных и влажностных полей сгг,-;-- г. прилегающего к телу человека; зыт-сл го работу в CliS; не позволяет топографию тол -ьлаж :осткых пап.:.,;.. , , генераторов метабол1:чосхо;1 влагл ia:ipr. мер человека в СИЗ; затрудняет :1лн 1)-ск,1к чает возможность стандартизации и perx uiрования температурных и влажностных параметров среды в СИЗ.

Это связано в основном с тем, что в СИЗ изолирующего типа объем свободного пространства мал (пе превыщает нескольких десятков литров), а пpинyдитeлыiaя вентм-ляция вызывает появление значительных градиентов температур и влал ности в различных областях этого пространства.

Кроме того, известные электрические влагомеры- это, как правило, точечные датчик увеличение количества которых для повышения достоверности исследуемых полей тем ператур и влажности в СИЗ противоречит эксплуатационным и гигиеническим требованиям к подобному снаряжению. Целью изобретения является увеличение точности измерения распределения температурных и влажностных полей слоя газа, при легающего к телу человека, находящегося, например, в СИЗ. Указанная цель достигается за счет того, что чувствительные элементы сухого и смоченного термометров, выполненные на эластичной основе, например трикотажной, секционированы и равномерно размещены че редующимися параллельными рядами. Чувст вительные элементы сухого термометра покрыты негигроскопичной оболочкой, наприме фторопластовой, в чувствительные элементы смоченного термометра обвиты нитями из материала с хорощими фитильными свойства ми, например батистовыми, хлопчатобумажными или вискозными. На фиг. 1 показано СИЗ в общем виде, разрез по А-А и узел Б; на фиг. 2 - электрическая схема влагочувствительного элемента. Влагочувствительный элемент выполнен на трикотажной основе 1, имеющей высокую ,(до 50%)- эластичность. На внешней поверх ности основы, обращенной к газовой среде, размещены чередующимися параллельными рядами сухой 2 и смоченный 3 термометры Чувствительные элементы 4 и 5 термомет ров выполнены из материала, обладающего высоким температурным коэффициентом сопротивления, например из медной, серебряной, платиновой проволоки или электропроводящей нити. Чувствительные элементы 4 сухого термометра покрыты негигр оскопи- чной оболочкой 6, например, из фторопласта, а чувствительные элементы 5 смоченного термометра - материалом с хорощими фитильными свойствами, например батистовой, хлопчатобумажной или вискозной нитью 7. Для исследования распределения температурных и влажностных полей сначала про водят градуировку влагомера, а .затем намерения. Для этого в гигростате с сосудом, заполне шым водными растворами солей, имеющими соответствующую ГОСТу зависимости парциального давления их паро от температуры, размещается влагочувстви тельный элемент, который градуируют в за данном диапазоне температур. После этого на человека надевают СИЗкомбинезон, производят коммутацию электр ческих цепей отдельных влагочувствитель- ных элементов (секций комбинезона), к начинают измерения, записывая результать, например, на диаграммной ленте электронного потенциометра. С этой целью сухой 2 и смоченный 3 термометры каждой секции включают на- пример, в схему неуравновещенного моста постоянного тока (см. фиг. 2). Схема построена на базе электронное потенциометрров, например, типа KCII-4, работающий в режиме падения напряжения на некотором электрическом сопоставлении, в нашем случае - сопротивлений сухого 2 (Кл ) и смоченного 3 (Rg ) термометров. Поте1Шио- метр включен в диагональ моста постоянного тока. Коэффициент деления опорной вет- ви выбирают образом, чтобы при темпер турах Т и Т 10 20 соответствующих нижним границам диапазонов, разность потенциалов U((j была равна нулю. Путем подбо- ра сопротивлений Kjj И R выбранный диапазон температур приводили в соответствие со шкалой электронного потенциометра (ЭП). В состав схемы входят источник питания (БП), представляющий выпрямитель переменного тока (220 В, 50 Гц), и двухкаскадный стабилизатор напряжения. Вли5шие внешних условий может компенсироваться установкой калибровочного уровня (эталонным терморезистором R ). Показания сухого 2 и смоченного 3 термометров ааписываются автоматически на диаграммную ленту электронного потенциометра, а затем с помощью тaбли шыx значений состояния влажного газа определяется относительная влаж- ,ность. При решении более сложных задач по распределению температурных и влажност- ных полей в пододежном пространстве изолирующих СИЗ или по топографии потовыд&лений человека комбинезон секционируют и согласовывают с автоматизированным измерительным комплексом, построенным на базе ЭЦВМ. В этом случае сигналы от сухих и смоченных термометров сопротивления преобразуются, усиливаются и в аналоговом виде последовательно с помощью электронных коммутаторов в виде уровней напряжения вводятся в электронно-вычислительную мащину (ЭЦВМ), где обрабатываются по соответст вующим алгоритмам и программам. Формула изобретения Влагочувствительный элемент, состоящий из сухого и смоченного термометров, вьто№ненных в виде проволоки или электропроводящий нити с высоким температурным коэффициентом сопротивления, измерительной схемы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения распределения температурных и влажностных полей слоя газа, прилегающего к телу человека, находящегося, например, в рующем индивидуальном защитном снаряже-

НИИ, чувствительные элементы сухого и смоченного термометров, выполненные на эластичной основе, например трикотажной, секционированы и равномерно размещены чередующимися параллельными рядами, причем чувствительные элементы сухого термометра покрыты негигроскопичной оболочкой, например фторопластовой, а чувствительные элементы смоченного термометра обвиты

нитями из материала с хорошими фитильнь ми свойствами, например батистовыми, хлопчатобумажными или вискозными.

Источники информации,принятые во вн№мание при экспертизе;

1.Авторское свидетельство № 103505 кл. G 01 N 25/62, 1.10.53.

2.Авторское свидетельство № 183438 кл. 2 G 01 N 25/02 14.04.65 (прототип).

i/зеп 6

ЛЛЛЛЛЛ/Ь-:7Я.аЛАЛЛЛа.а.

ллллллллл

..

/l/Wl/l/Vb

.v.-п.Аалл. f

Фиг. 1

Измерительная eemSb Фиг. 2