Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР, содерзкащий термоэлектрическую батарею, конденсационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей, о т л и чающийся тем, что, с целью сокращения времени измерения и С1щжения энергопотребления при измерениях в области отрицательных температур, 1в него введены дополнительный источник питания и коммутирующее устройство, при этом тепломеры через коммутирующее , устройство подключены к дополнительному источнику питания и к схеме управления и регулирования.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) 01) 31511 6 01 N 25/66.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439807/18-25 (22) 17.05,82 (46) 15.12,83. Бюл. N 46 (72) В. С. Заволженский, Г. С. Петров, В. П. Петухов, В. А. Рыбин и Д. А. Тайц (71) Государственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения (53) 533.275 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 104130, кл. G 01 и 25 66,1955.

2. Авторское свидетельство СССР N 619840, ;кл. 6 01 N 25/68, 1977 (прототип). (54) (57) КОНДБНСАЦИОННЫИ ГИГРОМЕТР, содержащий-термоэлектрическую батарею, конденсационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей. и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерения и снижения энергопотребления при измерениях в области отрицательных температур, в него введены дополнительный источник питания и коммутирующее устройство, при этом тепломеры через коммутирующее, устройство подключены к дополнительному источнику питания и к схеме управления и регулирования.

1061027 2

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования физических свойств вещества, а именно влажности газов по их температуре точки росы при помощи конденсационного гигрометра. 5

Известен конденсационный гигрометр для определения влажности газа по его точке росы, содержащий термоэлектрический охладитель, конденсационную пластину (зеркальце), фотоэлектрический детектор слоя конденсата, систему ре- 1ð гулирования тока питания холодильника, блок управления, обеспечивающий постоянство слоя конденсата на охлажденном зеркальце и датчик температуры, контактирующий с охлаждаемым зеркальцем и размещенный под ним (1).

В этом устройстве при осуществлении каждо го измерения необходимо испарять влагу после ее конденсации и замерзания, если точка росы б оказывается в области температур ниже 0 С. Это

;,áüÿñíëåTñH необходимостью производить следую- 20 ший акт измерения над поверхностью, лишенной льда, так как при наличии льда измерение точки росы становится неверным. Для удаления конденсата предусмотрено средство разогрева копдепсационной поверхности выше 0 С. Наибо-25 лее распространенным является разогрев с помощью охлаждающих термобатарей, включенных и обратной полярности. К недостатку такого разогрева следует отнести то, что хотя переклю1 ление полярности и приводит к удалению кон30 денсата, но при этом весь термоэлектрический ,модуль выводится из холодильного режима, и следующий цикл измерения существенно за1 тягивается, так как необходимо вновь восстанавливать распределение температур в термобатареях, бывшее в них на момент регистрации 35 точки росы и нарушенное работой термобатарей на нагрев. Периодическое нарушение. режима охлаждения приводит к дополнительным энергозатратам на охлаждение и удлиняет время цикла измереши. Иногда для разогрева конденса- 40 ционной пластины предусматривается расположенный под ней специальный нагреватель. При этом разогрев конденсационной поверхности происходит более эффективно, однако требуется спепиальный электронагреватель, K исполнению 45 которого предъявляются специальные технологические и конструктивные требования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является конденсационный гиг- 50 рометр, содержащий термоэлектрическую батарею, конденсационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареец 121, Данное устройство для разогрева конденсационной поверхности предусматривает лишь изменение полярности термобатареи. Однако и это устройство не лишено дополнительных энергозатрат и требует значительного времени на измерения.

Цель изобретения — сокращение времени измерения и снижение энергопотребления при измерениях в области отрицательных температур.

Указанная цель достигается тем, что в конден— сационный гигрометр, содержащий термоэлектрическую батарею, конденсационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей, введены дополнительный источник питания и коммутирующее устройство, при этом тепломеры через коммутирующее устройство подключены к дополнительному источнику пита.ния и к схеме управления и регулирования, На чертеже представлен предлагаемый гигрометр.

Конденсационный гигрометр содержит термоэлектрическую батарею 1, конденсационную пластину 2, два идентичных термоэлектрических тепломера 3, установленных между конденсационной пластиной 2 и термоэлектрической батареей, и схему управления и регулирования 4 с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей. Гигрометр содержит дополнительный источник питания

5 и коммутирующее устройство 6, при этом тепломеры через коммутирующее устройство подключены к дополнительному источнику питания и к схеме управления и регулирования.

Коммутирующее устройство содержит группу контактов 7, 8 и 9.

Конденсационная пластина 2 размещена на термоэлектрических тепломерах 3, которые размещены на спаях термоэлектрической батареи 1. Источник питания 5 подключен к контак. там 8 коммутирующего устройства.

При включении гигрометра на термоэлектрическую батарею 1 от схемы управления и регулирования 4 подается напряжение от источника питания и конденсационная пластина 2 охлаждается. При этом контакты 7, 9 замкнуты и термоэлектрические тепломеры 3, включенные встречно, имеют на выходе сигнал, величина которого обусловлена тем, что конденсационная пластина 2 на одном из тепломеров нагрета на 1 — 2 С выше по отношению к конденсационной пластине на другом. Подогрев осуществляется посторонним нагревателем, например проволочным (на чертеже не показан).

При выпадении конденсата на более холодной половине конденсационной пластины 2 на вы1061027 4 но, напротив, поверхность тепломера 3, примыкающая к охлаждающей термобатарее, за счет теплоты Пельтье даже помогает ей в охлаждении. Таким образом, отп дает необходимость в переводе мощной термобатареи 1 из режима охм лаждения " режим нагрева с последующим возвратом в режим охлаждения. Приэтомдлярабо. ты тепломеров 3 в режиме нагрева требуется мощность нримердо в 75 — 100 раз меньше, чем

1ð при работе в режиме нагрева термобатареи 1.

Кроме того, разогрев конденсационной пластины 2 тепломерами 3 сокращает время между в- двумя измерениями, так как разогревается лишь конденсационная пластина, а относитель 5 - но массивные детали термобатареи 1 работают в неизменном режиме. В результате время перестройки режима на конденсационной пластин не 2 из режима охлаждения в нагрев и обратно оказывается минимальным.

Составитель В. Екаев

Техред А.Ач

Редактор Л. Авраменко

Корректор О. Билак

Подписное

Заказ 10031/46 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ходе тепломеров 3 возникает пик напряжения обусловленный тепловым потоком от сконденсировавшейся влаги. Пик напряжения регистрируется схемой управления и регулированйя 4.

В момент его регистрации измеряется темпера тура конденсационной пластины 2 датчиком те пературы (на чертеже не показан). При температурах точек росы, лежащих ниже 0 С, скоиденсировавшаяся влага замерзает, поэтому повторный цикл измерения возможен только пос ле оттаивания замерзшего конденсата. В этой связи после регистрации пика выходного напря жения на выходе тепломеров 3 от схемы упра ления и регулирования 4 на обмотку коммути рующего устройства 6 подается напряжение, контакты 9 замыкаются с контактами 8, при этом тепломеры 3 соединяются последовательно и подключаются вместо схемы управления регулирования 4 к источнику питания 5, который на выходе имеет постоянное напряжение, величина и полярность которого таковы, что поверхность тепломера, обращенная к конденсационной пластине 2, разогревается, а поверхность, обращенная к охлажденной термобатарее, охлаждается за счет эффекта Пельтье, ина- 25 че говоря, термоэлектрические тепломеры З после подачи на них постоянного напряжения превращаются в термоэлектрическую батарею, работающую в режиме нагрева по отношению к конденсационной пластине. При этом лед тает жидкость (конденсат) испаряется. Режим термобатареи 1 при этом не только не нарушается, Устройство обладает меньшим временем перестройки из режима охлаждения в режим нагрева, что очень важно для повышения быстро действия, в особенности, в самолетных гигрометрах; потребляет меньшую мощность, необходимую для разогрева конденсационной пластины по сравнению с устройствами, в которых аналогичная функция выполняется реверсированием термобатареи, а также по сравнению с уст ройствами, в которых на конденсационной пластине установлены электрические проволочные или пленочные нагреватели.