Устройство для измерения нагревающего воздействия среды

Устройство для измерения нагревающего воздействия среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРЕВАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенные к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, отличающееся тем, что, с целый повышения точности путем локализации измерений, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точне шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, чувствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара , а микроэлектронный вычислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован (Л от его воздушной среды. NI оо оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1117433

; (g;) F 24 F 11)02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТий (21) 3552990/18-25 (22) 15.02.83 (46) 07.10.84. Бюл. ¹ 37 (72) В. И. Деревянко, С. М. Злепко, И. В. Деревянко и Г. Г. Бортник (71) Винницкий политехнический институт (53) 628.85(088.8) (56) 1. Кандор И. С. и др. Физиологические принципы санитарно-климатического районирования СССР. М., «Медицина», 1974, с. 16 — 18.

2. Андрющенко В. И. Научная организация работ по регулированию и контролю теплового режима глубоких шахт. Обзор. М., ЦНИЭИуголь, 1981, с. 4 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРЕВАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

СРЕДЫ, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенные к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, отличающееся тем, что, с цельку повышения точности путем локализации измерений, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точке шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, ччвствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара, а микроэлектронный вычислительный

C блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара н теплонаолнрован Q) от его воздушной среды.

С.

1117433

Эта температура является показателем кли- 25 матического состояния среды на рабочем

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гигиенической практике для оценки нагревающего воздействия среды, а также в системах автоматического регулирования микроклиматом в кабинах различных машин, зданиях и сооружениях, в которых находится обслуживающий персонал.

Известны метод и устройство для оценки теплового состояния по индексу нагревающего воздействия среды WBGT, который

:учитывает в одном показателе влияние тем.пературы, влажности, скорости движения воздуха и солнечной радиации. Индекс определяется по формуле

WBGT =- 0,7WB + 0,2GT+0,1ÐÂ,. где WB, GT, DB — соответственно показатели влажного, шарового .и сухого термометров.

Для определения влажности воздуха используется аспирационный психрометр с сухим и влажным термометрами, а для измерения результирующей температуры шаровой термометр системы Вернон-йокл. месте в производственном помещении, в кабине машины и т. п. (1).

Недостатком этого прибора при измерении нагревающего воздействия среды является большая инерционность, необходимость снятия показании и математчческои обработки результатов, значительные ошибки измерений, а также громоздкость и низкая надежность при использовании их в производственных помещениях и транспортных машинах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения нагревающего воздействия среды, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, системы увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенными к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором. Помещенный внутри шара, обтянутого постоянно смачиваемым черным фетром, термистор измеряет результирующую температуру, которая рассчитывается по различным аналитическим выражениям в зависимости от скорости движения воздуха.

Относительная влажность определяется приборами, например психометром. Обработка результатов и расчет результирующей температуры производится вручну|о или с помощью вычислительного устройства f2j.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерений, которая обуславливается необходимостью при3$

4О

45 менения различных приборов, снятием показателей и их математической обработкой, отсутствия контроля за смачиваемостью покрытия шара, измерением параметров в различных точках рабочей зоны.

Целью изобретения является повышение точности путем локализации измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения нагревающего воздействия среды, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенными к микроэ ItKTpoHному вычислительному блоку с индикатором, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точке шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, чувствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара, а м икроэлектронны и выч ислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздушной среды.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит полый шар 1 с гигроскопическим покрытием 2, системой 3 увлажнения и вентилятором 4, установленные на шаре чувствительные элементы

5 — 7 сухого, влажного и шарового термометров соответственного с резисторами 8—

10 микроэлектронный вычислительный блок

11, отделенный от воздушной среды шара теплоизоляционной перегородкой 12 и снабженный индикатором 13. Чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне 14 в нижней точке kIapa с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием. Чувствительный элемент сухого термометра закреплен па регулируемом по высоте кронштейне 15, проходящем через отверс-.ие в радиационно-прозрачном, паронепроницаемом экране !б, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара и микроэлектронный вычислительный блок размеLHt í на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздъ шной cpf., Ik>l.

Устройство работает следу ющи м образом.

Из системь. увлажнения 3 жидкость поступает на гигроскопическое покрытие 2 шара 1 и смачивает его. Чувствигельные элементы !например, терморезисторы или бескор пусные кремниевые диод ь. ) 5--. ре а гиpvK)T на тcMIlcp2T окруiKHIolllt ãо воздуха

1117433

Составитель Ю. Коршунов

Ре иктор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Заказ 7! 77/23 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 внутри шара и в смоченном гигроскопическом покрытии шара. Сигналы с датчиков температуры через резисторы 8 — 10 поступают на входы микроэлектронного вычислительного блока 11, который их суммирует и результаты выдаются на индикатор

13 или в систему управления микроклиматом. Температуры сухого, влажного и шарового термометров суммируются с установленными гигиенической практикой коэффициентами 0,1; 0,7 и 0,2, которые обеспечиваются соответствующими отношениями сопротивлений резисторов термометров 8—

10 и сопротивлением обратной связи вычислительного блока 11. Для исключения влияния испаряющейся влаги с поверхности шара на показания сухого термометра на верхней полусфере шара с определенным зазором от гигроскопического покрытия установлен радиационно-прозрачный, паронепроницаемый экран 16, а чувствительный элемент, кроме того, закреплен на регулируемом по высоте кронштейна 15 (например, телескопическом), высота которого определяется в зависимости от интенсивности испарения влаги подвижности воздуха в рабочей зоне. Контроль увлажнения шара осуществляется в его самой нижней точке путем фиксации прижатия чувствительного элемента влажного термометра к гигроскопическому покрытию пружинящим элементом (кронштейном) 14.

При переводе кронштейна в нижнее положение датчик фиксирует температуру окружающего воздуха, что при влажном гигроскопическом покрытии отмечается индикатором 13. С целью исключения теплового влияния микроэлектронного вычислительного блока 1! на показания шарового термометра, вычислительный блок отделен от воздушной среды шара теплоизоляционной перегородкой 12. Охлажде1ие блока осуществляется через поверхность шара и его гигроскопическое покрытие. Уменьшение инерционности шарового термометра достигается перемешиванием воздушной среды в шаре вентилятором 4.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет суммировать температуры влажного, шарового и сухого термометра с весовыми коэффициентами О,?; 02 и Ol, т. е. определить индекс нагревающего воздействия среды WBGT, который является оценочным показателем влияния температуры, влажности, скорости движения воздуха и солнечной радиации на организм человека.

Этот индекс может являться количественнымм показателем теплового состоя н ия человека наряду с объективными гигиеническими показателями. По сравнению с известными устройствами, предлагаемое устройство позволяет производить автоматическое измерение нагревающего воздействия среды з5 в локальных точках рабочей зоны, повысить точность измерения и ускорить использование результатов измерений для оценки нагревающего воздействия среды, а также в системах автоматического регулирования микроклиматом. Поддержание в зданиях и сооружениях гигиенических обоснованных микроклиматических условий позволяет получить значительный эффект за счет оздоровления условий труда и снижения затрат энергии на кондиционирование воздчха.