Устройство для измерения влажности

Устройство для измерения влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцмалкстнческик

Реслублнк (ii 763748

;ы

Ф

l ,г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.1177 (21) 2545207/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (5l) М. Кл.з

G 01 N 21/30 йеудорстооиный комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 53.093. .001.4 (088.8) Опубликовано 15.09.80. Бюллетень №34 ао делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 25.09.80

А. М. Трохан, М. И. Кузнецов, В. А. Белогольский и Л. М. Саморукова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике, к устройстваидля измерения влажности среды, работа которых основана на использовании инфракрасного (ИК) излучения и предназначенных для исследования физики атмосферы, теплообмена между поверхностью океана и атмосферы в океанологии.

Известно устройство для измерения влаж= ности, содержащее источник излучения, светофильтры, фотопреобразователи и измерительный блок (1).

Однако у этого устройства невысокая точность измерения влажности и измеряемом участке среды, вызванная различием характеристик измерительных каналов.

Наиболее близким техническим решенвем к данному изобретению является устройство для измерения. влажности, содержащее источник излучения с частично поглощаемым и непоглощаемым средой спектрами излучения, модулятор, оптическую схему формирования пучка, передающая часть которой включает в себя вогнутое эеркало и линзы, а приемная часть — объектив, светоделитель, светофильтры, два фотопреобразова/ теля, включенных па входе измерительноГо блока (2j, Недостатки известного устройства: частичное решение задачи повышения точности измерения, TBK как при этом не устраняется влияние нестабильности фотоприемников. шумов и помех, величины которых в обоих приемшгках различны, неидентичности усилительных трактов, влияние окружающей среды, а также ограниченные функциональные возможности, так как, кроме измере1о ния влажности в определенном участке среды, необходимо знать изменение разности влажностей в локальных участках среды, находяшихся на определенном расстоянии друг от дру|а, что связано с измерением градиента влажности среды.

1%

1(ель изобретения -- расширение функциональных воэможностей.

Это достигается тем, что в известном устройстве вогнутое зеркало расположено под углом, обеспечивающим получение двух весов 33+2 fOUlHX друга в области исследуемой среды на величину измерительной базы градиента влажностч, проходящих через оптическуlo схему формирования пучка.

763748 На чертеже показана схема устрЬйства для измерения влажности.

Устройство содержит источник излучения 1 с частично поглощаемым и непоглогцаеМым спектрами длин волн средой 2, оптическую схему .формирования двух пучков излучения, включающую передающую часть, которая состоит из вогнутого зеркала 3, расположенного под углом, обеспечивающим получение двух несовпадающих пучков, отстоящих друг от друга в области исследуемой среды на величину измерительной ба- 1р эы градиента влажности, лийзы 4, фокусирующей пучки на модулятор 5, и передающей линзы 6, фокусирующей пучки излучения в исследуемой среде 2, и приемную часть, включающую в себя приемный объектив 7, светоделитель 8, матовый светофильтр

9, пропускающий излучение, не поглощаемое средой, матовый светофильтр 10, пропускающий излучение, частично поглощаемое средой, два фотопреобразователя 11, 12 измерительный блок 13, входы которого подключены к фотопреобразователям 11, 12, а выходы к регистрирующему устройству 14.

Устройство работает следующим образом.

Два несовпадающих пучка излучения, первый от источника 1 непосредственно, а другой от вогнутого зеркала 3, установленного под углом, испущенный также источником 1, линзой 4 направляются на модулятОр 5, который обеспечивает одновременную модуляцию излучения на двуЫ частотах. Промодулированные пучки излучения направляются линзой 6 на исследуемую среду, где они поглощаются. В зависимости от влаж .ности в разных объемах 1 и II исследуемой среды излучение пучков на длине волны 3, поглощается по разному, это указывает на д то, что влажность в двух измеряемых объемах среды различна. Излучение пучков на длине Л, реагирует на помехи, которые способны вызвать изменение интенсивности излучечия, но оно не чувствительно к измеряемому параметру. Излучение двух пучков с разными длинами волн, прошедшее исследуемую среду 2, передается объективом 7 на светоделитель 8, где оно разделяется. Одна половина излучения проходит через матовый светофильтр 9, поглощающий излучение с длиной волны P,, на фотопреобразователь 11. Вторая половина через матовый светофильтр 10 на фотопреобразователь 12. Электрический сигнал с фотопреобразователя 12, пропорциональный влажности в двух исследуемых локальных объемах, поступает на один из входов измерительного блока 13. Одновременно на другой вход измерительного блока азступает сигнал с фотопреобразователя 11, про орциональный интенсивности световых пучков длины волны 3., который сигнализирует об изменении излучения на длине волны 3., не связанном с изменением иЗмеряемого параметра. В измерительном устройстве сигналы обрабатываются: определяется модуль и направление градиента влажности. С выхода измерительной схемы обрабЬтанные данные фиксируются регистрирующим устройством 14.

Данное изобретение позволяет измерять .градиент влажности практически в локальных объемах, равных долям кубического мил ,лиметра, с точностью не хуже g I /о.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности, содЕржащее источник излучения с частично поглощаемым и непоглощаемым средой спектрами излучения, модулятор, оптическую схему .формирования пучка, передающая часть которой включает в себя вогнутое зеркало и линзы, а приемная часть — объектив, светоделитель, светофильтры, два фотопреобразователя, включенных на входе измерительного блока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, вогнутое зеркало распеложено под умом, обеспечивающим получение двух несовпадающих пучков, отстоящих друг от друга в области исследуемой среды на величину измерительной базы градиента влажности, проходящих через оптическую схему формирования пучка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2353772, кл. G 01 N 21 30, опублик. !977, 2. Патент США № 3675019, кл. 250-83.3, опублик. 1972 (прототип).

763748

Составитель А. Чурбанов едактор Г. Нечаева Техред К. Шуфрич Корректор H. Бабинец

3sкаэ 6272 37 Тираж 10l9 Поди нс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий!! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентэ, r. Ужгород, ул. Проектная, 4