Гигрометр точки росы

Флем, фотоприемни ратуры и охладит щ и й с я тем, ч ния точности и чиком темпет л и ч а юом, длем,с целью повыш рениялучеваадежности из е дв счи ен в стемь титель выпо вои оптическои и оппри э с длинои волны длиной волны 9 щим лучо ым лучом длина вол волны хар воды, а э териала с в области кой, что Д ь з м ьюта про селективвыбранныхыполняет ин волн ь оотношени и вя- с м угол 1 р ввод элемент МНПВОсчитывающ м преломления МНПВО соотнош приения Ъ Ъывода изл зан с длинои волны луча и коэффициент материала элемента ени. г Ъз 1 п 1 = +и г4133глубина проникновелуча в пленку росьэлемента МНПВО,четна я считывающег на поверхност ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников тока(56) Авторское свидетельство СССР У 315999, кл. С 01 И 25/66, 1971.Авторское свидетельство СССР У 773434, кл. С 0 1 Я 25/66, 1980. (54)(57) ГИГРОМЕТР ТОЧКИ РОСЫ, содержащий осветитель, оптически связанный с фотоприемником через элемент многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) с нанесенным на его поверхность датчиком температуры, охладитель, находящийся в тепловом контакте с элементом МНПВО, а также электронную систему управления и индикации точки росы, соединенную с осветитеы 71, соответствует дликтеристического поглоемент МНПВО выполнен137222Изобретение относится к областинлдгометрии и может быть использованодля измерения влажности атмосферноговоздуха и газов промышленных установок.ель изобретения - повышение точности и нддежности измерений.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. 10Гигрометр содержит днухлучевой осветитель 1, датчик 2 температуры, нанесенный на поверхность элемента 3 многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО), фото приемники 4. В состав устройства входит также электронная система упранления и индикации точки росы, включающая электронный коммутатор 6, триггер 6, синхронизатор 7, индикатор 8 тем пературы точки росы и управляемый блок 9 питания. Элемент МНПВО находится в тепловом контакте с охладителем 10.Гигрометр точки росы функционирует следующим образом.После включения охладителя 10 охлаждается элемент МНПВО 3, через который поочередно согласно команде, подаваемой синхронизатором 7, прохо дят лучи света от осветителя 1. При достижении температуры (измеряемой датчиком 2), соответствующей температуре точки росы при данных условиях измерения, на поверхности элемента МНПВО выпадает конденсат, что сразу сказывается на интенсивности прошедшего через элемент Г 1 НПЬО считывающего луча света (на опорный луч света влага не влияет), резко изменяя соот ношение световых потоков опорного и считывающего лучей. Это изменение фиксируется триггером 6, получающим сигнал н дифференциальной форме с электронного коммутатора 5, на который, в свою очередь, сигнал поступает с фотоприемника ч. Согласование работы электронного коммутатора с очередностью включения светодиодов осуществляется синхронизатором 7. Триг О гер 6 выдает команду на индикатор 8 температуры, где фиксируется температура точки росы в данный момент времени, а вторую команду подает на блок 9 питания, который прекращает электро питание охладителя 10, Элемент МНПВО начинает нагреваться до тех пор,пока конденсат на поверхности егоне испарится, после чего триггер возвращается в исходное состояние и процесс измерения повторяется.В устройстве не требуется тарировочных операций по эталонной влажности перед каждым актом измерения, таккак влажность газов определяется расчетным путем или графически по температуре точки росы, намеренной датчиком температуры, нанесенным на поверхность элемента МНПВО,Введение селективного излученияв области характеристического поглощения воды в эталонный метод определения влажности по точке росы позволяет существенно повысить точность инадежность измерения, так как считывающий луч реагирует лишь на присутствие влаги на поверхности элемента МНПВО и не реагирует на примеси, могущие сконденсироваться или высадиться из исследуемого газа при охлаждении этой поверхности. Это позволяет предлагаемым устройством измерять влажность не только воздуха, но и промышленных газов и их смесей.Осветитель может быть выполнен с длинами волн Э, = 1,94 мкм,. что соответствует характеристическому поглощению воды, и с Я = 1,77 мкм. Длина волны Я, связана с коэффициентом преломления материала элемента Г 1 НПВО соотношением, приведенным в формуле изобретения, Это соотношение позволяет определить углы ввода и вывода излучения в элемент МНПВО, при которых обеспечивается оптимальное взаимодействие излучения с пленкой воды на поверхности элемента МНПВО. Например, у оптического стекла марки ИЕС 1 полоса пропускания излучения находится в области длин волн от 1,2 до 2, 1 мкм, где есть максимум характеристического поглощения воды, При этом угол ввода и вынода излучения в элемент МНПВО определяется из приведенного в формуле выражения, гдеглубина проникновения считывающего луча в пленку росы на поверхности элемента МНПВО принимается равной 0,5-1,0 мкм, что обеспечивает устойчивое взаимодействие излучения с объектом измерения (пленкой влаги).