Конденсационный гигрометр Советский патент 1981 года по МПК G01W1/11 

(54) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам измеряющим влажность газа по точке росы. Известны конденсационные гигромет ры с измерительными узлами, содержащими измерительную камеру, источник света, конденсационное зеркало, датчик измерителя температуры, регулируемый охладитель конденсационного зеркала и приемник отраженного света 13. Известный конденсационный гигрометр не позволяет с высокой точность измерять переменную влажность газов ввиду большой инерционности измерительного узла. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является гигрометр, содержащий источник и приемник света и термозлектрический охладитель, к коммутационным пластинам холодного спая которого присоединено конденсационное зеркало через термометр сопротивления, электроизолированный прокладкой 2. В известном гигрометре металличес кое конденсационное зеркало изолиро вано от проволочного термометра сопротивления с помощью бумажных прокладок, который, в свою очередь,изолирован бумажными прокладками от термоэлектрического охладителя. При изменениях переменной влажности это уменьшает точность измерения температуры зеркала из-за градиента температуры между термометром сопротивления и зеркалом, а также увеличивает инерционность прибора в целом значительной теплоемкости охлаждаемах масс. Цель изобретения - уменьшение инерционности и повьииение точности при измерениях переменной влажности. Цель достигается тем, что в известном гигрометре, содержащем, источник и приемник света и )электрический регулируемый охладитель,к коммутационным пластинам холодного спая которого присоединено конденсационное зеркало через термометр сопротивления, изолированный прокладкой, коммутационные пластины, термометр сопротивления, зеркало и прокладка выполнены в виде тонких пленок, соединенных между собой и с дополнительной прокладкой из теплопро.водного материала, на которую нанесены коммутационные пластины.

Кроме того, электроизоляционная прокладка выполнена из оксидной пленки, например, оксид кремния, а дополнительная - из керамики.

Применение тонкой теплопроводной керамики и пленочной технологии нанесения термометра сопротивления, оксидной изоляции, зеркала и коммутационных пластин позволяет уменьшить тепловую нагрузку на термрзлектрический охладитель и понизить грсщиен температуры между термбметром сопротивления и зеркалом.

На чертеже представлен предлагаеиыЯ конденсационный гигрометр.

Устройство включает источник 1 света, приемник 2 отраженного света и термоэлектрический охладитель 3 с многослойным конденсационным зеркалом. Основой конденсационного зеркала является тонкая теплопроводная полированная керамика 4, на одну сторону которой на пленочной технологии нанесены термометр 5 сопротивления, оксидная изоляция 6 и металлическое зеркало 7, а на другую - коммутационные пластины 8, к которым жестко прикреплены ветви термоэлектрического охладителя 3.

При прохождении тока через термоэлектрический охладитель 3 в Местах соединения ветвей с коммутационными пластинами 8 поглощается теплота Пельтье, в результате чего зеркало 7 охлаждается до температуры точки росы газа. Достижение температуры точки росы фиксируется приемником 2 отраженного света по изменению светового потока, отраженного от зеркала вследствие конденсации на последнем влаги. Температура зеркала фиксируется термометром 5 сопротивления. При изменении влажности изменяется количество росы на з.еркале, изменяя световой поток, фиксируемый приемником отраженного света. Система фотоэлектрической автоматики гигрометра изменяет ток через термоэлектрический охладитель. При этом изменяется величина поглощаемой теплоты Пельтье, в результате чего температура зеркала меняется в соответствии с новой точкой росы. Уменьшение теплоемкости

охлаждаемых масс, достигаемое предлагаемой конструкцией, сводит к минимуму время изменения температуры зеркала при изменении -тока термоэлектрического охладителя, а выполнение термометра сопротивления и зеркала в виде тонких пленок« разделенных тонким слоем оксидной изоляции, понижает при зтом градиент температуры между термометром сопротивления и зеркалом.

Формула изобретения

. 1. Конденсационный гигрометр, содержащий источник и приемник света и термоэлектрический регулируемый охладитель, к коммутационным пластинам холодного спая которого присоединено конденсационное зеркало через термометр сопротивления, электроизолированный прокладкой, отличающийся тем, что, с целью повьоиения точности и уменьшения инерционности, коквлутационные пластины,

термометр сопротивления, зеркало и прокладка выполнены в виде тонких пленок, соединенных между собой и с дополнительной прокладкой из теплопроводного материала на«которую нанесены коммутационные пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Зайцев В.А., Ледохович А.А. Приборы для исследования туманов и облаков и измерения влеокности. Гидрометеоиздат,:М., 1970, с. 46-53 (прототип) .