Конденсационный гигрометр Советский патент 1982 года по МПК G01W1/11 

(5) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР

I

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения влажности воздуха и других газов,, может найти применение в метеорологии.химическом и пищевом производствах, сельском хозяйстве и ряде других отраслей промышленности

Известны конденсационные гигрометры с фотоэлектрической индикацией выпавшей росы, которые содержат регулируемый источник нагрева-охлаждения, например полупроводниковую термоэлектрическую батарею, термрдатчик, источник светового потока, з еркало - конденсационную площадку и фотоэлектрический преобразователь П.

Недостатком известных фотоэлектрических гигрометров является их относительная сложность, свойственная всем оптическим системам..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является гигрометр, содержащий ис

точник нагрева-охлаждения с конденсационной площадкой, снабженной тер модатчиком, и детектор влаги 2.

Однако известный гигрометр также сложен в работе.

Цель изобретения - упрощение кон струкции конденсационного гигрометра и повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в известном гигрометре, содержащем источник нагрева-охлаждениЙ с конденсационной площадкой, снабженной термодатчиком, а также детектор влаги, конденсационная площадка образована разноименными спаями с различной степенью черноты индикаторной термобатареи,, над которой размещен источник инфракрасного излучения.

На чертеже изображен предлагаемый гигрометр.

Гигрометр, состоит из источника инфракрасного излучения 1, измерительной термоэлектрической батареи 2, разноименные спаи которой образу

331

ют конденсационную поверхность термодатчика 3. регулируемого источника нагрева-охлаждения - полупроводниковой термоэлектрической батареи k

Гигрометр работает следующим образом.

При отсутствии питания на термоэлектрической батарее нагрева-охлаждения 4 в измерительной термобатарее 2 генерируется термоЭДС, обусловленная разностью температур разноименных спаев. Радиационный поток от источника 1, попадая на разноименные

, спаи термобатареи 2, поглощается в нем в соответствии .с их степёнями черноты. Из-за этого температура спаев с меньшей степенью черноты оказывается ниже таковой у спаев с большей степенью черноты. Генерируемая термобатареей 2 термоэдс, принимается за нулевой уровень отсчета. При подаче на термоэлектрическую батарею нагрева-охлаждения k постоянного напряжения соответствующего знака происходит охлаждение ее поверхности, на которой установлена измерительная термоэлектрическая батарея 2. При этом происходит охлаждение ее спаев, образующих конденсационную поверхность, причем скорость охлаждения этих спаев одинакова и термоэдс измерительной батареи не изменяется. При достижении спаями с меньшей степенью черноты температуры точки росы на них выпадает влага в то время как на спаях с большей степенью черноты температура еще не достигла точки росы. В результате выпадения влаги на спаях с меньшей степенью черноты Термоэдс измерительной термобатареи 2 резко уменьшается, так как скорость изменения их температуры изме,нялась из-за того, что выпадение влаги на спаях сопровождается выделением тегуюты конденсации, увеличивается теплоемкость спаев, на, которых выделилась влага и изменяется эффективная степень черноты увлажненных спаев.

Все перечисленные факторы действуют в одну сторону, т.е. замедляют скорость изменения температуры увлажненных опаев. Следовательно, момент конденсации влаги регистрируют по резкому уменьшению величины термоэдс

314

измерительной термобатареи 2. В мо- мент резкого уменьшения термоэдс термобатареи 2 регистрируется показание термодатчика 3, которое соответствует точке росы.

При дальнейшем понижении температуры происходит конденсация на спаях с большей степенью черноты термобатареи 2. При этом термоэдс термобатареи 2 стремится к нулю из-за выравнивания температур разноименных спаев за счет выравнивания их эффективных степеней черноты (с учетом высадившейся влаги).

15 Затем термобатарея нагрева-охлаждения включается в режим нагрева путем изменения полярности питающего напряжения. Процесс идет в обратном направлении. 8 момент полного испарения влаги с поверхностей спаев термоэдс измерительной термобатареи-2 резко возрастает, стремясь к нулевому уровню отсчета. Момент резкого возрастания термоэдс соответствует температуре полного испарения влаги с конденсационной поверхности.

При автоматическом управлении нагревом и охлаждением конденсационной поверхности по сигналу от измерительной термобатареи 2 конденсационная поверхность будет находиться при температуре точки росы, t

Формула изобретения

35 Конденсационный гигрометр, содержащий источник нагрева-охлаждения с конденсационной площадкой,снабженной термодатчиком, и детектор влаги уотличающийся тем,

40 что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения, конденсационная площадка образована разноименными спаями с различной степенью черноты индикаторной термобатареи, над которой размещен источник инфракрасного излучения. Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

50 методы и приборы для измерения и ре гулирования влажности. М.-Л., Гос- энергоиэдат, I960, с. 233-2 13.

jj (прототип).

ь//

LX