Контактный датчик влажности воздушных потоков Советский патент 1982 года по МПК G01W1/11 

() КОНТАСТНЫЙ ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к измерител ной технике, в частности, к контактным датчикам влажности воздушных потоков преимущественно для контроля замкнутых воздухоохладительных вен- тиляционных систем судовых электриче ких машин. По основному авт .св. №200231 известен контактный датчик влажности воздушных потоков, например для контроля замкнутых воздухоохладительных вентиляционных систем судовых электрических машин, содержащий влаГочув ствительный гигроскопический фильтр, помещенный между двумя электродами, один из которых выполнен в виде тонкостенной цилиндрической диафрагмы, другой - в виде сегмента, укрепленного на подвижном изоляционном основании . Капли влаги, содержащиеся в возду ном потоке, через влагопропускные прорези на поверхности наружного (верхнего ) электрода попадают на по верхность влагочувствительного гигроскопического фильтра, промачивают его и вызывают замыкание электродов 1. Однако чувствительность этого датчика определяется степенью гигроскопичности фильтра и воздействующим объемом капли и, в ряде случаев, недостаточна, ввиду того, что под воздействием мощного воздушного потока и повышенной температуры капли при подходе к электроду измельчаются и, попадая на поверхность фильтра, испаряются, не вызывая замыкания электродов между собой. Вследствие этого срабатывание датчика происходит при концентрации капель в потоке, близкой к критической, ведущей к возникновению аварийной ситуации. Цель изобретения - повышение чувствительности контактного датчика влажности. Поставленная цель достигается тем, что контактный датчик влажности воздушного потока, содержащий влагочув3 Зд ствительный гигроскопический фильтр, помещенный между двумя электродами, один из которых выполнен в виде тонкостенной цилиндрической диагфрагмы, другой - в виде сегмента, укрепленного на подвижном изоляционном основании снабжен винтовой спиралью, оги бающей наружный электрод и дополни-, тельным внутренним электродом, выпол ненным также в виде сегмента и установленным на собственном подвижном изоляционном основании диаметрально противоположно первому внутреннему электроду. Для повышения механической прочности наружного электрода винтовая спираль выполнена из упругого материала, например, из пружинной стали. Для повышения надежности контактного датчика влажности при ра боте в условиях вибрации, контактное давление между наружным (верхним ) и внутренним электродами обеспечивается распорными калиброванными пружинами, установленными между подвижными изоляционными основаниями внутренних электродов. На фиг 1 схематично изображен кон тактный датчик В11ажности , продольный разрез; на фиг. 2 - разре -А-А на фи г. 1. Контактный датчик влажности содержит влагочувствительный гигроскопический фильтр 1, расположенный между наружным (верхним) электродом 2 и внутренними электродами 3 и . Наруж ный электрод 2 выполнен в виде тонкостенной цилиндрической диафрагмы из нержавеющей стали. Внутренние электроды 3 и в поперечном сечении имеют форму сегмента, расположены диаметрально противоположно и закреп лены на подвижных изоляционных основаниях 5 и 6 соответственно. Снаружи электрод 2 охватывает винтовая спираль 7 из упругого материала, например, из пружинной стальной проволки Спираль 7 закреплена от продольного смещения на поверхности электрода 2 с одного конца посредством отбортовки торцовой кромки 8 электрода 2, а с другого - выступами 9 через опор ное кольцо 10. По периметру диафрагмы - электрода 2 по всей длине выпол нены прорези 11, открывающие доступ, капель влаги к фильтру 1. Прорези 11 ориентированы на поверхности диаф наклонно, соответственно углу подъема спирали / Напротив одного из внутренних электродов на передней (фронтальной ) поверхности прорези 11 расположены между витками спирали 7 и смещены к одной их стороне, напротив другого - на задней (зафронтальной ) поверхности, прорези 11 расположены под витками спирали 7. Между основаниями 5 и 6 внутренних электродов 3 и в гнездах 12 установлены калиброванные распорные пружины 13, обеспечивающие необходимое контактное давление между электродом 2 и электродами 3 и А . Контролируемый воздушный поток, несущий в себе капли влаги, обтекает электрод 2 сверху и снизу и, рассекается витками спирали 7, на границе соприкосновения с поверхностью электрода 2, вызывая изменение направления движения капель, соответствующее направлению спирали . Благодаря наличию винтовой спирали 7, капли не уносятся с электрода 2 воздушным потоком, а улавливаются спиралью 7, концентрируются и сливаются в более крупные, в промежутке, образованном сопряжением витка спирали 7 с поверхностью электрода 2. Часть капель, задержанных спиралью 7 и сконцентрированных в более крупные, попадает непосредственно в прорези, расположенные на передней (фронтальной ) поверхности электрода 2, скатываясь в них с боковой поверхности витков, которые проходят вблизи кромки прорезей 11. Одновременно, другая часть капель,, в потоке,обтекающем витки спирали 7 по их противоположной боковой поверхности, движется по спирали под действием воздушного потока, в направлении прорезей 11, расположенных под витками спирали 7 на задней (зафронтальной ) поверхности электрода 2, и также скатывается в прорези 11. Таким образом, наличие винтовой спирали 7 огибающей наружный электрод 2, и второго внутреннего электрода , выполненного также в виде сегмента и установленного на собственном подвижном изоляционном основании диаметрально противоположно первому внутреннему электроду 3, позволяет использовать влагопропускные прорези 11 на зафронтальной поверхности наружного электрода 2, увеличивая тем самым контактную поверхность датчика и, следовательно, повышая его чувствительность. Кроме того, наличие спи рали 7 из упругого материала увеличи вает механическую прочность наружног тонкостенного электрода 2 и позволяе выполныть его из упругой металлической ленты, разомкнутой по линии стыка кромок, что упрощает технологию изготовления электрода 2. Увеличение прочности наружного электрода 2 дает возможность перфорировать его по все поверхности. Распорные пружины 13, при работе датчика в условиях вибрации, компенсируют нарушение контактного давления между наружным электро дом 2 и внутренними электродами 3 и 4, что повышает надежность датчика. Формула изобретения 1. Контактный датчик влажности воздушных потоков по авт. св. № 200231, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен винтовой спиралью, расположенной на наружном электроде, и дополнительным внутренним электродом, выполненным также в виде сегмента и установленным на подвижном изоляционном основании диаметрально противоположно первому внутреннему электроду, t 2.Датчик по п. 1,отличающ и и с я тем, что винтовая спираль выполнена из упругого матертиала, например, из пружинной стали. 3.Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что между пoдвижны в изоляционными основаниями внутренних электродов установлены распорные пружины. Источники информации, лринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 200231, кл. G 01 W 1/11, 1966 (прототип ).