Пьезокварцевый гигрометр точки росы
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1140022
Автор: Демичев
Текст
(19) 111) 6 0 1 Б 2 5 / Е ИЗОБРЕТЕНИВИДЕТЕПЬСТВУ ИС ВТОРСН т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ленинградский институтавиационного приборостроения (53) 533.275,(088. 8)(56) 1.Берлинер М.А. Измерения влажности. М., Энергия,1973, с.281.2.ВоЬег 1 э Е., Со 1 йэщ 1 Ю Е., Р 1 егое 1 ес 1 г 1 с сгуэСа 1 э аэ эепэ 1 п 9 е 1 ещеп 1 э ой ргеээцге, 1 етрега 1 цге ап ЬапИ 11 у. - "Е 1 есг 1 са 1 Епд 1 пе 1-, гз.п 9", 1951, ч,70, Е 9, р.776-780 (прототип).(54)(57) 1.ПЬЕЗОКВАРЦЕВЫЙ ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫ, содержащий измерительный автогенератор с кварцевым резонатором, имеющим отрицательный температурный коэффициент частоты, опорный кварцевый автогенератор, смеситель, подключенный к выходам автогенераторов, регулятор температуры конденсационной поверхности кварцевого резонатора и индикатор температуры точки росы, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпаения точности измерения температуры точки росы, в него введены блок преобразования частоты, блок дифференцирования частоты, блок управления, регистр и генератор импульса нагрева, причем к выходу смесителя подключен первый вход блока преобразования. частоты и первый вход блока дифференцирования частоты, выход опорного кварцевого автогенератора подключен к первому входу блока управления,пер-, вый и третий выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блоков преобразования частоты, а второй, третий и че вертый выходи блока управления подключены соответственно к второму,третьему и четвертому входам блокадифференцирования частоты, выходкоторого подключен к входу генератора импульса нагрева и управляющему входу регистра, информационныйвход которого подключен к выходублока преобразования частоты, авыход - к индикатору температурыточки росы, выход генератора импульса нагрева подключен к второму входу блока управления и входурегулятора температуры конденсационной поверхности измерительного кварцевого резонатора. 2.Гигрометр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит генератор импульса задержки, формирователь длительности строба, первый и второй формирователи стробирующих импульсов, Формирователь импульса сброса и последовательно соединенные триггер паузы и триггер реверса, причем первый, второй и третий входы первого формирователя стробирующих импульсов соединены с соответствующими входами втрого формирователя стро бирующих импульсов, второй вход Фор" мирователей стробирующих импульсов подключен к второму выходу Формирователя длительности строба, третий вход - к инверсному выходу триггера паузы и к третьему входу Формирователя импульса строба, четвер.тый вход первого формирователя страбирующих импульсов подключен к инверсному выходу триггера реверса, первый и второй входы Формирователя импульса сброса подключены соответственно к первому и третьему выходам формирователя длительности строба, четвертый вход Формирователя импульса сброса подключен к прямому выходу триггера реверса, пятый вход - к входам сброса триг1140022 е Составитель Ю.Коршуноведактор,К.Волощук Техред С.Легеза Корр ректо А Обручар Зака Ужгород, ул,Проектная,Патент,илиал 255/33 Тираж 897 ВНИИПИ Государственногопо деламизобретений 113035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийРаушская наб. д.4/1140022 геров паузы и реверса, к второмувходу формирователя длительностистроба и к выходу генератора импульса задержки, вход триггера паузы подключен к четвертому выходуформирователя длительности строба,причем первый вход формирователядлительности строба и вход генератора импульса задержки, соединенный с первым входом формирователей стробирующих импульсов, являются соответственно первым и вто"рым входами блока управления, авыходы первого и второго формирователей стробирующих импульсов,формирователя импульса сброса и инверсного выхода триггера реверсаявляются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления. З.Гигрометр по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что блок преобразования частоты содержит измерительИзобретение относится к гигрометрии и может быть использовано вметеорологии, промышленности и научных исследованиях.Известен гигрометр, основанный 5на зависимости резонансной частотыколебаний кварцевого резонатора отмассы воды, адсорбированной его поверхностью в атмосфере газа, влажность которого измеряется. Гигрометр 10содержит измерительный и опорныйкварцевые генераторы, смеситель иизмеритель частоты. Результат измерения частоты преобразуется ваналоговую величину или цифровойкод, соответствующий относительнойвлажности контролируемого газа.Дляувеличения чувствительности гигрометра на поверхность пьезопластиныизмерительного кварцевого резонатора наносятся пленки веществ,2сорбирующих водяной пар из атмосферы контролируемого газа Щ ,Недостатками пьезокварцевых гигрометров с сорбционными датчиками является зависимость их показанийот температуры, от наличия некоторых примесей в контролируемомгазе, от гистереэиса. Датчикиподвержены старению, поэтому требуется регулярный контроль их градуировочной характеристики.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяпьезокварцевый гигрометр точкиросы, содержащий измерительный ав ный счетчик, дешифратор нулевого состояния измерительного счетчика итриггер знака, причем входы дешифратора нулевого состояния измерительного счетчика соединены с выходамивсех разрядов измерительного счет-чика, выход дешифратора нулевого состояния измерительного счетчика соединен с первым входом триггера знака, второй вход которого соединенс входом сбороса измерительного счетчика и является третьим входом блокапреобразования частоты, прямой иинверсный выходы триггера знака соединены соответственно с входами управления прямым и обратным счетом измерительного счетчика, счетный вход и вход пуска измерительного счетчика являются сответственно первым и вторым входами блока преобразования частоты, а выход измерительного счетчика и прямой выход триггера знака являются выходами блокапреобразования частоты;,тогенератор с кварцевым резонатором, имеющим отрицательный температурный коэффициент частоты, опорный кварцевый автогенератор, смеситель, подключенный к выходам автогенераторов, регулятор температуры конденсационной поверхности кварцевого резонатора и индикатор температурыточки росы Ц .Кварцевый резонатор, поверхность которого омывается контролируемым газом, охлаждается с помощью регу-, лятора температуры. При достижении температуры точки росы на поверхности резонатора выпадает конденсат, что вызывает снижение добротности резонатора и уменьшение амплитуды генерируемых колебаний. Изменение амплитуды колебаний используется в системе автоматического регулирования температуры кварцевого резонатора, которая поддерживает ее на уровне точки росы. Значение температуры точки росы определяется по частоте колебаний с помощью измерителя частоты в соответствии с температурной частотной характеристикой кварцевого резонатора. Применение амплитудного детекторавыпадения конденсата в гигрометреприводит к появлению значительнойпогрешности измерения температурыточки росы газа, так как небольшиеизменения толщины слоя конденсатана поверхности кварцевого резонатора, возникающие в процессе регулирования его температуры, вызывают значительные изменения резонансной частоты. Длительно поддерживать толщину слоя конденсата с высокой точностью практически невозможно, а любые отклонения ее влияют на показания гигрометра. Поскольку система автоматического регулирования является статической по отношению к толщине слоя конденсата, любые изменения ее в зависимости от изменения параметров системы, напряжения питания, значения равновесной температуры приводят к изменению резонансной частоты кварцевого резо. натора и, следовательно, к погрешности измерения температуры точки росы.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры точки росы.Поставленная цель достигается тем, что в пьезокварцевый гигрометр точки росы, содержащий измерительный автогенератор с кварцевым резонатором, имеющим отрицательный температурный коэффициент частоты, опорный кварцевый автогенератор, смеситель, подключенный к выходам автогенераторов, регулятор температуры конденсационной ловерхности измерительного кварцевого резонатора.и индикатор температуры точки росы, введены блок преобразования частоты, блок дифференцирования частоты, блок управления, регистр и генератор импульса нагрева,причем к выходу смесителя подключен первый вход блока преобразования частоты и первый вход блока дифФеренцирования частоты, выход опорного кварцевого автогенератора подключен к первому входу блока.управления, первый.и третий выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блока преобразования частоты.-, а второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока дифференцирования частоты, выход которого подключен к входу генератора импульса нагрева и управляющему входу регистра, инФормационный вход которого подключен к выходу блока преобразования частоты, а выход - к индикатору тем. пературы точки росы, выход генератора импульса нагрева подключен к второму входу блока управления и вхо ду регулятора температуры конденсациоиной поверхности измерительного кварцевого резонатора.роме того, блок управления пьезо кварцевого гигрометра содержит генератор импульса задержки, Формирователь длительности строба, первый и второй формирователи стробирующих импульсов, формирователь импульса сброса и последовательнно соединенные триггер паузы и триггерреверса, причем первый, второй и 5 третий входы первого формирователястробирующих импульсов соединены ссоответствующими входами второгоформирователя стробирующих импульсоввторой вход формитователей стробирую щих импульсов подключен к второмувыходу формирователя длительностистроба, третий вход - к инверсномувыходу триггера паузы и к третьемувходу Формирователя импульса сброса, 15 четвертый вход первого формирователястробирующих импульсов подключенк инверсному выходу триггера реверса, первый и второй входы формирователя импульса. сброса подключены соответственно к.первому итретьему выходам формирователядлительности строба, четвертыйвход формирователя импульса сбросаподключен к прямому выходу триггера реверса, пятый вход - к входам сброса триггеров паузы и реверса, к второму входу формирователядлительности строба и к выходу генератора импульса задержки. Вход . триггера паузы подключен к четвертому ЗО выходу формирователя длительностистроба, причем первый вход Формы"рователя длительности строба и входгенератора импульса задержки, соеди -ненный с первым входом формирова телей абсорбирующих импульсов, являются соответственно первым и вторым входами блока управления, авыходы первого и второго Формирователей стробирующих импульсов, Фор мирователя импульса сброса и инверсного выхода триггера реверса являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходамиблока управления.45.Для обеспечения возможности измерения отрицательных температур точки росы, блок преобразования частоты содержит измерительный счетчик, дешифратор нулевого состояния измерительного счетчика и РБ- триггер знака, причем входы дешифратора нулевого состояния измери-тельного счетчика соединены с выходами всех разрядов измерительного счетчика, выход дешифратора нулевого состояния измерительного .счетчика соединен с первым входом триггера знака, который является Я-входом КЯ-триггера, второй вход 60 триггера знака, который являетсяВ-входом ВЯ-триггера, соединен с входом сброса измерительного счет" чика и является третьим входом бло.ка преобразования частоты, прямой 65 и инверсный выходы триггера знакасоединены соответственно с входами управления прямым и обратным счетом измерительного счетчика, счетный вход и вход пуска измерительного счетчика являются соответственно первым и вторым входами блока преобразования частоты, а выход измерительного счетчика и прямой выход триггера знака являются выходом блока преобразования частоты.Введение в схему триггера блока преобразования частоты,. регистра и блока дифференцирования частоты позволяет с высокой точностью определять момент начала выпадания конденсата на поверхности измерительного кварцевого резонатора, с высокой точностью выполнить отсчет и Фиксировать значение температуры конденсационной поверхности в момент начала выпадения конденсата, т.е. значение температуры точки росы. Введение блока управления и генератора импульса нагрева позволяет автоматизировать процесс измерения температуры точки росы. Введение дешифратора нулевого состояния измерительного счетчика и триггера знака в блоке преобразования частоты дает возможность измерять как положительные, так и отрицательные значения температуры точки росы. Фиксация температуры . конденсационной поверхности в момент прохождения ее через точку росы не требует сложного устройства и его тщательной настройки для поддержания заданной толщины слоя конденсата. Таким образом, вместе с повышением точности упрощается процесс измерения температуры точки росы. На фиг.1 приведена функциональная схема гигрометра; на Фиг2 " струк- турная схема блока управления; на фиг.3 - структурная. схема блока преобразования частоты; на Фиг.4- структурная схема блока дифференцирования частоты.Пьезокварцевый гигрометр содержит измерительный автогенератор 1 с кварцевым резонатором 2, имеющим срез кварца, обеспечивающий отрицательный температурный коэффициент частоты, регулятор температуры 3 конденсационной поверхности кварцевого резонатора 2, опорный кварцевый автогенератор 4, смеситель 5, входы которого подключены к выходам измерительного кварцевого автогенератора 1 и опорного кварцевого автогенератора 4, а выход - к первому входу блока б преобразования частоты.и к первому входу блока 7 дифференцирования частоты 8Выход опорного кварцевого автогенератора 4 подключен к первому входу блока управления 8,первый и третий выходыкоторого подключены соответственнок второму и третьему входам блокаб преобразования частоты, а второй,третий и четвертый выходы блока управления 8 подключены,соответственно к второму, третьему и четвертомувходам блока 7 дифференцированиячастоты. К выходу блока б преобразования частоты подключен информацион ный вход регистра 9, управляющийвход которого подключен к выходублока 7 дифференцирования частоты,а выход - к индикатору температурыточки росы 10. К выходу блока 7 диф ференцирования частоты подключенвход генератора 11 импульса нагрева,выход которого подключен к второму входу блока управления 8 ивходу регулятора температуры 3 конденсационнбй поверхности кварцевого резонатора 2.Кварцевые автогенераторы 1 и 4могут быть выполнены на транзисто-.рах по схеме емкостной трехточки,измерительный кварцевый резонатор2 - на основе .пьезоэлементов повернутого У-среза с углом поворота=5010 О. Регулятор температуры 3конденсационной поверхности кварцевого резонатора может быть выполнен на основе термоэлектрической батареи и других охлаждающих устройств, обеспечивающих требуемый перепад температур; смеситель 5 - по схеме с использованием двухзатворных полевых транзисторов. Смеситель содержит формирователь типа триггера Шмитта, включенный после транзисторного каскада.40Блок управления 8 содержит генератор 12 импульса задержки, формирователь 13 длительности строба,.первый Формирователь 14 стробирующих 45 импульсов и второй формирователь 15стробирующих импульсов, Формирова-,тель 16 импульсов сброса и последовательно.соединенные триггер паузы17 и триггер реверса 18. Первый, 50 второй.и третий входы первого Формирователя 14 стробирующих импульсов соединены с соответствующимивходами второго формирователя 15стробирующих импульсов. Второй входформирователя 14 стробирующих импульсов подключен к второму выходуФормирователя 13 длительности строба, третий вход - к инверсному выходу триггера паузы 17 и к третьему входу формирователя 15 импуль са сброса, а четвертый вход - кинверсному выходу триггера реверса 18. Первый и второф входы формирователя 1 б импульса сброса подключены соответственно к первому 65 и третьему выходам Формирователя 13длительности строба, четвертый вход формирователя 16 импульса сброса подключен к прямому выходу триггера реверса 18, а пятый вход - к входам сброса триггеров паузы 17 и реверса 18, к второму входу формирователя 13 длительности строба и к выходу генератора 12 импульса задержки. Вход триггера паузы 17 подключен к четвертому выходу формирователя 13 длительности строба. Первый вход которого и вход генератора импульса задержки 12, соединенный с первым входом формирователей 14 и 15 стробирующих импульсов являются соответственно первым и вторым входами блока управления 8. Выходы первого и второго Формирователей .14 и 15 стробирующих импульсов формирователя 16 импульса сброса и инверсного выхода триггера реверса 18 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления 8.Блок б преобразования частоты содержит реверсивный измерительный счетчик 19 на три десятичных разряда, дешифратор нулевого, состояния измерительного счетчика 20 и ВЯ-триггер знака 21. Входы дешифратора нулевого состояния измерительного счетчика 20 соединены с выходами всех разрядов измерительного счетчика 19, выход дешифратора нулевого состояния измерительного счетчика 20 соединен с Я-входом ВБ-триггера знака 21, П - вход которого соединен с входом сброса измерительного счетчика 19 и является третьим входом блока преобразования частоты б. Прямой и инверсный выходы ЕБ-триггера знака 21 соединены соответственно с входами управления прямым и обратным счетом измерительного счетчика 19. Счетный вход и вход пуска измерительного счетчика 19 являются соответственно первым и вторым входами блока 6 преобразования частоты, а выход измери; тельного счетчика 19 и прямой выход ВБ-триггера знака 21 являются выходом блока. преобразования частот б.Измерительный счетчик 19 может быть выполнен на микросхемах, дешифратор нулевого состояния измерительного счетчика 20 - на диодной сборке или на логических элемен-. тах микросхем, ВЯ-триггер знака 21 - на логических элементах 2 И-НЕ микросхемы.Блок 7 дифференцирования частоты содержит реверсивный счетчик 22 (микросхемы) и коммутатор 23, выходы которого подключены к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 22. Коммутатор23 содержит два логических элемента 2 И-НЕ и инвертор (микросхемы). Первый вход блока 7 дифференцирования частоты являетсяинформационным и подключается к выходу смесителя 5, второй, третий ичетвертый его входы являются управ.ляющими и подключаются к соответствующим выходам блока управления 10 8, причем через второй вход осуществляется пуск, через третийвход - сброс, а через четвертыйвход - реверс счета дифференцирующего счетчика 2215 Регистр 9 может быть выполненна интергральных микросхемах. Генератор импульса нагрева 11 представляет собой одновибратор иможет быть выполнен на транзисто рах или на интегральной микросхеме.Формирователь длительностистроба 13 содержит делитель частоты 24, цепочку 25 из щ пос ледовательно соединенных триггеров, схему совпадения 26 итриггер строба 27, Входы схемысовпадений соединены с прямымиили инверсными выходами триггеров цепочки в зависимости от требуемой длительности строба. Выходсхемы совпадения соединен с тактовым входом триггера строба,входсброса которого подключен к прямому выходу а -го триггера цепочЗ 5 ки. Прямой .и инверсный выходытриггера строба, инверсный выход( в - 1)-го триггера цепочки ипрямой выход в -го триггера цепочки являются соответственно 40 первым, вторым, третьим и четвертым выходами формирователя 13 дли.тельности строба, а вход делителячастоты и входы сброса цепочки триггеров являются соответственно пер вым и вторым входами формирователя13 длительности строба.Длительность строба 13 выбирается в зависимости от температурнойчувствительности кварцевого резонатора 2 и требуемой разрешающейспособности измерителя температурыв соответствии с равенствомир 10(, =Ж ф55 ,Гвгде- длительность строба, с;д - число десятичных знаковпосле запятой при измерении.температуры;- крутизна температурной частотной характеристики измериального кварцевого резо.натора, Гц/град.Требуемое число триггеров в цеб 5 почке выбирается иэ условияв = 1 оу -100 2 2 д где в - число триггеров, обеспечивающих Формирование длительности строба;8 " допустимая относительнаяпогрешность строба, Ъ.При Б 4 0,1 а=9.Коэффициент деления делителя ча" стоты Формирователя длительности строба выбирается из условия требуемой дискретизации длительности строба и периода колебаний на выходе опорного кварцевого автогенератора 4ДТКогде К - коэффициент деления;д 1- интервал дискретизациидлительности строба, с;о- период колебаний на выходе опорного кварцевогоавтогенератора, с.Рсе элементы блока управления могут быть выполнены на интегральных микросхемах.Гигрометр работает следующим образом.Информацией о температуре конденсационной поверхности является частота колебаний на выходе смесителя 5. Прохождение этой частоты через экстремум при охлаж" денни пьезопластины измерительного кварцевого резонатора 2 в атмосфере контролируемого свидетель" ствует о достижении температуры пьезопластины точки росы. Блок 6 преобразования частоты преобразует значение частоты на выходе смесителя 5 в значение температуры конденсационной поверхности. Блок 7 дифФеренцирования частоты обнаруживает момент смены знакапроизводной частоты по времени на восходе смесителя 5, что соответствует моменту достижения температуры измерительного кварцевого резонатора 2 точки росы. Работой блоков преобразования и дифференцирования частоты управляет блок управления 8, который вырабатывает импульсы, открывающие входы блоков 6 и 7,перекключающие работу блока 7 дифферен-цирования частоты на реверс и импульсы сброса. При достижении температуры точки росы на выходе блока 7 дифференцирования частоты появляется импульс, записывающий измеренное значениетемпературы в регистр 9 и запускающий генератор импульса нагрева 11. Число, записанное в регистр 9, высвечивается на индикаторе 10. Генератор 11 импульса нагрева переключает регулятор тем-., пературы 3 конденсационной поверхности измерительного кварцевого ре 60 65 шается. В тот момент, когда содержимое измерительного счетчика 19 становится равным нулю, дешифратор нулевого состояния измерительного счетчика 20 вырабатывает сигнал,"перебрасывающий триггер знака 21 в состояние ф+ф, измерительный счет-. чик 19 переключается в режим прямого счета и блок преобразования зонатора 2 на нагрев для очистки,ееот конденсата и блокирует блок управления 8. По окончании импульсанагрева регулятор температуры 3 переключается на охлаждение и процесс измерения темПературы точки росы повторяется.При включении питания прибораблок управления 8, измерительныйсчетчик 19 и дифференцирующий счет О чик 22 устанавливаются в исходноесостояние. Регулятор температуры3 включается в режим охлаждения.В исходном состоянии в измерительныйсчетчик 19 введено число, соответ ствующее значению температуры, прикоторой частоты измерительного кварцевого автогенератора 1 и опорногокварцевого автогенератора 4 равнымежду собой, Эта температура вы-.бирается ниже возможных значенийточки росы, измеряемых гигрометром,Если эта температура отрицательна,то триггер знака 21 устанавливается в состояние- , а измерительный счетчик 19 - в режим обратного счета. Дифференцирующийсчетчик 22 в исходном состоянииустановлен на ф 01 и в режим прямого счета. В исходном состояниитемпература измерительного кварцевого резонатора 2 выше температуры точки росы контролируемого газа,который смывает:конденсационнуюповерхность измерительного. кварцевого резонатора 2. При охлажденйй.35 измерительного кварцевого резонатора 2 частота колебаний .на выходеизмерительного автогенератора 1.возрастает, так как кварцевый резонатор 2 имеет отрицательный темпера турный коэФФициент частоты.Частота колебаний на выходе опорного автогенератора 4 выбираетсявыше возможных значений частоты колебаний измерительного автогенера тора 1. Поэтому при охлаждении кварцевого резонатора 2 частота колебаний на выходе смесителя 5, равная разности частот опорного автогенератора 4 измерительного авто генератора 1, уменьшается. С выхода смесителя 5 колебания разностной частоты подаются на первыйвход блока б преобразования частотыи первый вход блока 7 дифференцирования частоты. По мере поступленияимпульсов на вход измерительногосчетчика 19 его содержимое умень40 частоты б начинает отсчет положительных температур. По истечении заданной длительности строба на выходах первого и второго Формирователей 14 и 15 стробирующих импульсов появляется сигнал 0 и входы из. мерительного счетчика 19 и дифференцирующего счетчика 22 закрываются. В измерительном счетчике 19 оказывается записанным число, равное значению температуры измеритель" 10 ного кварцевого резонатора 2 в момент измерения. При установке триггера паузы 17 в состояние 1 первый и второй Формирователи 14 и 15 стробирующих импульсов закры ты и после измерения температуры выдерживается пауза, необходимая для заметного изменения температуры измерительного кварцевого резонатора 2. При установке триггера паузы 17 в состояние ф 0 триг гер реверса 18 перебрасывается в состояние ф 1 ф, тем самым блокирует формирователь 14 стробирующих импульсов и переключает через коммутатор 23 дифференцирующий счетчик 22 в режим обратного счета. Если частота колебаний на выходе смесителя 5 уменьшается, то после окончания времени измерения в дифференцирующем счетчике 22 остается некоторое. число и на его выходе нет никакого сигнала. Импульс, Формируемый на выходе формирователя 1 б импульса сброса, устанавливает измерительный счетчик 19, триггер знака 21 и дифференцирующий счетчик 22 в исходное состояние, и цикл измерения температуры повторяется, Период Т следования циклов измерения1 2где 1 - период следования импульсов на входе цепочки последовательно соединенных 45триггеров;в - число триггеров в цепочке25.Если после очередного измерения температуры частота на выходе смесителя 5 начинает возрастать, что свидетельствует о выпадении конденсата на поверхность измерительного кварцевого резонатора, т.е. достижении его температуры точки росы, то при обратном счете содержимое дифференцирующего счетчика 22 проходит через нуль и на его выходе появляется импульс, который значение температуры, равное температуре точки росы, пересылает из блока б 60 преобразования частоты в регистр 9 и далее иа индикатор 10, Этот же импульс вызывает срабатывание генератора 11 импульса нагрева, который переключает регулятор температуры 65 3 измерител.,ного кварцевого резонатора 2 на нагрев и блокирует блок управления 8. Длительность импульса нагрева выбирается достаточной для очистки поверхности измерительного кварцевого резонатора 2 от конденсата. По окончании импульса нагрева регулятор температуры 3 переключается на охлаждение и запуска ется генератор 12 импульса задержки, который сбрасывает и удерживает в этом состоянии измерительный счетчик 19, дифференцирующий счетчик 22 и триггер формирователя 13 длительности строба. Задержканеобходима для устранения ложных срабатываний блока 7 дифференцирования частоты из-эа запаздывания распространения температурной волны от регулятора температуры 3 к поверхности измерительного кварцевого резонатора 2. По окончании импульса задержки устанавливается режим охлаждения измерительного квар. цевого резонатора 2 и режим измере ния его температуры. Цикл измерения температуры точки росы повторяется. На индикаторе 10 сохраняется значение температуры точки росы до получения следующего результата измерения.Таким образом, в момент начала выпадения конденсата значение температуры конденсационной поверхности, роль которой выполняет поверхность кварцевого резонатора, Фиксируется в регистре и отража-. ется на индикаторе. Момент начала выпадения конденсата обнаруживается с помощью блока дифференцирования частоты путем определения момента смены знака производной частоты по времени, что не требует какой-либо предварительной настройки.Тем самым исключается условность выбора толщины слоя конденсата и погрешность измерения температуры точки росы, являющаяся результатом этой условности. В предлагаемом гигрометре исключается необходимость непрерывного поддержания температуры конденсационной поверхности на уровне точки росы. Температура точки росы фиксируется в момент прохождения через нее, что значительно упрощает регулятор температуры конденсационной поверхности.Предлагаемый гигрометр по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения температуры точки росы при одновременном упрощении как самого устройства, так и его настройки в процессе изготовления, Гигрометр позволяет снизить эксплуатационные расходы и повысить производительность труда при его использовании, так как не требует дополнительных затрат средств и времени на регу 1411400221 Злярный контроль градуировки прибора вследствие более высокой стабильности датчика влажности поточке росы по сравнению с сорбционным датчиком известного гигрометра. Изобретение повышает точность измерения влажности воздуха в произ- водственных помещениях и климатических камерах, что соответственно приводит к повышению качества производимой продукции, увеличению на дежности изделий.
СмотретьЗаявка
3513791, 16.11.1982
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
ДЕМИЧЕВ СТАНИСЛАВ ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 25/68
Метки: гигрометр, пьезокварцевый, росы, точки
Опубликовано: 15.02.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1140022-pezokvarcevyjj-gigrometr-tochki-rosy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Пьезокварцевый гигрометр точки росы</a>
Предыдущий патент: Устройство для определения влажности сыпучих материалов
Следующий патент: Электротермический способ дефектоскопии
Случайный патент: Устройство для умножения