Гигрометр точки росы Советский патент 1980 года по МПК G01N25/66 

(54) ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫ

Изобретение относится к технике измерения влажности, а именно к устройствам для измерения относительной влажности и температуры окружающей среды и может быть использовано для измерения этих параметров в технологических процессах ряда отраслей промышленности, сельского хозяйства, метеорологии, в медицине, быту и т.д ., в особенности для систем автоматического поддержания заданных параметров влажности и температуры (в комплексе со стандартными приборами) в замкнутом объеме. Известно устройство для измерени точки росы, основанное на изменении светового потока, отраженного зеркальной поверхностью, на которой выпадает конденсат. Оно содержит источник света, конденсационное зеркало, охлаждающее устройство, (о приемник и датчик температуры 1. Однако известное устройство имее небольшую точность измерения темпер туры точки росы, так как, во-первых . выпадение конденсата может происходить по всей яоверкности зеркала, а место отражения светового потока и место регистрации температуры кон структивно разнесены и имеют разнудо величину температуры, во-вторых, для значительного ослабления интенсивности отраженного от зеркала излучения требуются выпадения до.статочно большого количества конденсата, что препятствует точному измерению температуры точки росы и надежному регулированию влажности. Наиболее близким к предлагаемому является гигрометр, содержащий элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), охлаждающее устройство, осветитель с конденсатором для формирования пучка света, фотоприемник и датчик температуры 2. Наличие.элемента МНПВО позволяет интегрировать количество и время выпадения конденсата, однако температура регистрируется лишь в одной точке и не интегрируется подобно световому потоку, что существенно понижает точность ее измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры точки росы путем интегрирования ее по всей поверхности выпадения конденсата. Указанная цель достигается тем, что в гигрометре точки росы, содержащем элемент МНПВО,.охлаждающее устройство, осветитель с конденсором для формирования пучка света, фотоприемник и датчик температуры, последний выполнен в виде нанесенного на поверхность выпадения конденсата элемента МНПВО термочувствительного прозрачного слоя с толщиной не более двух длин йолны светового пучка, сформированного осветителем. Нанесение термочувствительного слоя позволяет устранить ошибку измерений, связанную с градиентом температур на поверхности элемента МНПВО и вследствие этого повышает точность измерения температуры точки росы. На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства. Оно состоит из элемента МНПВО 1, охлаждающего устрой ства 2, осветителя с конденсором для формирования пучка света 3, систе мы автоматического поддержания температуры точки росы,.состоящей из опор ного 4 и рабочего 5 фотоприемников, дифференциального усилителя б, усили теля постоянного тока 7 и блока пита питания батареи 8, а также датчика температуры точки росы 9, сигнал с к торого подается на вторичный прибор и регистрирующий прибор 11. Датчик температуры точки- росы выполнен в виде сплошного прозрачного термочувс вительного, нанесенного на поверхност выпадения конденсата элемента МН.ПВО/. слоя толщиной (1-2) Л, где Д - длин световой волны (например, из платины толщиной 50-1000 А°) и шириной, равной ширине светового пучка. Работа устройства заключается в следующем. Плоскопараллельный пучок света попадает на элемент МНПВО 1 и, многократно отражаясь, попадает . на рабочий фотоприемник 5. Сигнал с фотопри емника 5 и опорного фотоприемника 4 попадает.на вход дифференциального усилителя б, который выдает сигнал на блоки питания охлаждающего устройства 2. Выпадение конденсата на п поверхности элемента МНПВО приводит к нарушению условий полного внутреннего отражения, в связи с чем на фотоприемник 5 поступает ослабленный световой поток. Сигнал разбаланса поступает на блоки управления током охлаждающего устройства2, вызывая нагревание элемента МНПВО и испарение конденсата. Таким образом, система i автоматически отслеживает температуру выпадения конденсата. Температура точки росы измеряется датчиком 9, выполненным в виде термочувствительного слоя, нанесенного на поверхность элемента МНПВО/и регистрируется вторичными приборами. Использование термочувствительного прозрачного слоя, выполненного, например из платины, и нанесенного на конденсационную поверхность элемента МНПВО, позволяет измерять точную температуру конденсации водяного пара непосредственно в точке конДенсации, т.е. устраняет ошибку измерений, связанную с существованием градиента температур на поверхности элемента МНПВО. Кроме того, при эксплуатации старений рабочей поверхностиэлемента МНПВО нанесенный термочувствительный сл.1й позволяет учитывать влияние поверхностных явлений чувствительного элемента МНПВО. Формула изобретения Гигрометр точки росы, содержавши элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), охлаждающее устройство, осветитель с конденсором,. фотоприемник и датчик температуры, отличающийс я тем, что, с целью повшаения точности измерения, датчик температуры выполнен в виде нанзсённого на поверхность выпадения конденсата элемента МНПВО термочувствительного прозрачного слоя, с толщиной не более двух длин волны светового пучка, сформированного осветителем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 265500, кл. G 01 Н 21/50,опублик. 09.03.70. 2.Авторское свидетельство СССР № 315999, кл. G 01 GN 25/66,опублик. 01.10.71 (прототип). ЛАД/ / V VV .n