Устройство для измерения влажностигазов
Иллюстрации
Реферат
98583 4
46
3 7 которая выполняется пористой. Однако, наличие камеры снижает быстродействие устройства для измерения влажности. Использование вентилятора в качестве устройства для перемешивания измеряемой среды возможно без установки преобразователя и вентилятора в камеру, но создаваемый вентилятором поток неравномерно обтекает измерительный преобразователь (для полного обтекания необходим аэродинамический профиль), следовательно, на разных участках влагочувствительного элемента скорость сорбционно-десорбционных процессов при влагообмене с окружающей средой будет различной, что снижает точность измерений. Известные преобразователи имеют цилиндрическую форму, и изменение формы . ради придания преобразователю аэродинамического профиля экономически нецелесообразно.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения влажности газов, содержащее генератор акустических колебаний и первичный измерительный преобразователь влажности, включающий влагочувствительный элемент, расположенный в зоне акустических колебаний. Акустический генератор обеспечивает колебания среды, прилегающей непосредственно к влагочувствительному элементу по всей его длине, ускоряя процесс диффузии влаги в окружающую среду (2).
Однако произвольное расположение генератора акустическими колебаний не обеспечивает одинаковую амплитуду колебаний среды в зоне, непосредственно прилегающей к влагочувствительному элементу, в результате затухания колебаний. Непостоянство амплитуды колебаний среды в зоне, прилегающей к влагочувствительному элементу, не обеспечивает равномерный тепломассообмен измеряемой среды, что отрицательно сказывается на точности измерений.
Цель изобретения — повышение точности измерений.
Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения влажности газов, содержащем генератор акустических колебаний и первичный измерительный преобразователь влажности, включающий влагочувствительный элемент, расположенный в зоне акустических колебаний, генератор выполнен в виде двух источников колебаний, расположенных оппозитно, соосно с влагочувствительным элементом.
Кроме того, с целью повышения быстродействия, источники колебаний расположены на расстоянии, кратном длине полуволны.
Выполнение генератора акустических колебаний в виде двух источников колебаний, 10
26
2S
36
35 расположенных оппозитно, соосно с влагочувствительным элементом, позволяет создать столб равномерно колеблющейся среды, расположенный между двумя источниками, в результате чего по всей длине влагочувствнтельного элемента сорбционно-десорбционные процессы одинаковы. Равномерность влагообмена по всей длине влагочувствительного элемента обеспечивает высокую точность измерений.
Расположение источников колебаний на расстоянии, кратном длине волны, позволяет при их синфазном включении, получить максимальную амплитуду колебаний, обеспечивающую ускорение процесса влагообмена и, тем самым, быстродействие устройства.
На чертеже изображено устройство для измерения влажности газов, общий вид. . Устройство содержит первичный измерительный преобразователь влажности, включающий влагочувствительный элемент 1 термочувствительный элемент 2, электроды 3, корпус 4 и генератор акустических колебаний, включающий источники 5 и б колебаний. Корпус 4 преобразователя выполнен в виде металлической трубки, внутри которой расположен термочувствительный элемент 2 (платиновый— термометр сопротивления). Поверх корпуса 4 расположен влагочувствительный элемент 1 в виде стеклоткани, пропитанной раствором хлористого лития. На влагочувствительный элемент 1 навиты спирально два платиновых электрода 3. Источники 5 и б акустических колебаний в виде динамиков расположены соосно с преобразователем, оппозитно. Расстояние между источниками колебаний кратно длине полуволны.
Устройство работает следующим образом.
Ток, проходящий через электроды 3, подключенные к источнику питания, нагревает влагочувствительный элемент 1 до равновесной температуры. Равновесной называется температура влагочувствительного элемента, при которой давление насыщения раствора хлористого лития, пропитывающего влагочувствительный элемент, равно парциальному давлению водяного пара окружающей среды. Равновесная температура однозначно определяет парциальное давление водяного пара среды, а следовательно, и ее влажность. Значение равновесной температуры определяется измерительным устройством, подключенным к термочувствительному элементу 2, по его сопротивлению.
В случае изменения влажности в окружающей среде, например ее уменьшения, парциальное давление паров влаги уменьшается, равновесие давлений нарушается, и влага испаряется из влагочувствительного элемента до тех пор, пока не установится новое равновесное
798583
Составитель Л. Дикая
Техред М. Рейвес
Корректор В. Синицкая
Редактор В, Жиленко
Тираж 913 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 10013/53
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 состояние. Прп этом сопротивление междуэлектродного пространства увеличивается, ток возрастает, вызывая повьппение температуры влагочувствительного элемента 1 и установление новой равновесной температуры, которой соответствует новое значение сопротивления термочувствительного элемента 2. Пленка влаги, образовавшаяся над влагочувствительным элементом в результате испарения, разрушается под воздействием акустических колебаний. В зоне, прилегающей к влагочувствительному элементу 1, благодаря интенсивной диффузии устанавливают параметры, соответствующие параметрам окружающей среды.
Одинаковая амплитуда колебаний измеряемой среды, прилегающей к влагочувствительному элементу, позволяет по всей длине влагочувствительного элемента осуществлять процесс диффузии с одинаковой интенсивностью. Это обеспечивает одновременное установление параметров окружающей среды во всей зоне, прилегающей к влагочувствительному элементу, Расстояние между источниками акустических колебаний, кратное длине полуволны, позволяет использовать максимальную амплитуду колеба- ц ний (в результате сложения колебаний из двух источников), что повышает быстродействие устройства для измерения влажности.
Использование данного устройства для измерения влажности газов в устройствах автоматического управления параметрами микро- климата обеспечивает точность измерений влажности и характеризуется быстродействием.
Точность и быстродействие особенно важны для управления параметрами микроклимата в теплицах, где микроклимат характеризуется частыми изменениями влажности в результате нагрева, проветриваний, полива и т.п. Результатом использования предлагаемого устройства является быстрое и точное регулирование, обеспечивающее высокую производительность теплиц.
Формула изобретения
1. Устройство для измерения влаж.ности газов, содержащее генератор акустических колебаний и первичный измерительный .преобразователь. влажности, включающий влагочувствительный элемент, расположенный в зоне акустических колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что„с целью повыШения точности измерений, генератор выполнен в виде двух источников колебаний, расположенных оппозитно, .соосно с влагочувствительным элементом.
2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, источники колебаний расположены на расстоянии, кратном длине полуволны, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Берлинд М. А. Измерения влажности. М., "Энергия",,1973, с. 340 -341.
2. Патент США NÐ 3465591, кл. 73-336,5, 1965 (прототип) .