Конденсационный гигрометр

265500 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01.1 Ч.1968 ( 1229306/18-10) Ел. 421, 19/04 аявкисоединением МПК б 01 п 21/50Ст 01 ч 1/116 01 п 25/66УДК 551.508.71(088. риоритетпубликовано 09 Комитет по делам иэобрвтвиий и открытий при Совете Министров СССР1,1970, БюллетеньДата опубликования описания 16 Х 1.1970 вторы обретенияаявител КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИ ГРОМЕТР 2/ электрически связ д щ рмобатареей,На чертеже схематически изображен предложенный гигрометр.5 Пучок света от лампы 1 через линзу 2 направляется на зеркало 3, охлаждаемую термоэлектробатареей 4. Отраженный пучок светафокусируется линзой 5 на фотодиод 6, Лампочка и фотодиод со своими линзами заклю 10 чены в тубусы 7 и отъюстированы так, что нафотодиод 6 попадают только лучи, отраженные от зеркала 3, и не может попасть посторонний свет. Яркость лампы регулируется переменным сопротивлением 8.15 Напряжение на фотодиод 6 подается черезрегулировочное сопротивление 9, которое устанавливается так, чтобы напряжение набазе входного транзистора 10 при некоторойяркости лампы 1 было бы достаточным для20 того, чтобы этот транзистор был почти закрыт. При этом на сопротивлении 11 создается очень малое падение напряжения, На базуэмиттерного повторителя 12 попадает почтиполное отрицательное напряжение, позволяю 25 щее открыть мощный выходной транзистор 13,Ток, идущий через него, проходит через термобатарею 4, верхние холодные снап которой охлаждают зеркало 3, Тепло от горячихспаев отводится специальным радиагором (на30 чертеже показан). Сопротивление 11 - рабочая Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к приборам, измеряющим влажность исследуемого газа по температуре точки росы.Известные конденсационные гигрометры аналогичного назначения, содержащие источник света, конденсациоцное зеркало, охлаждающую термобатарею, фоторезистор с усилителем, измеритель температуры и показывающий прибор, не обладают достаточной чувствительностью и точностью измерения вследствие зависимости показаний от толщины слоя конденсата в момент срабатывания системы, а также вследствие инерционности системы замера. Это объясняется тем, что температура зеркальной поверхности непрерывно изменяется в сторону нагрева или охлаждения, а система замера регистрирует температуру в момент возникновения или исчезновения росы ца зеркальной поверхности.Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения гигрометра за счет непрерывного поддержания температуры зеркала, при которой на нем непрерывно содержится минимальная пленка конденсата.Для этого фоторезистор включен последовательно с переменным сопротивлением, точка соединения которых подключена к входу транзисторного усилителя постоянного тока,анного с охлаж аю еи те265500 ярак 4 иаа 590,Ь писпо Типография, пр. Сапуноиа точка транзистора 10, регулируемая переменным сопротивлением 9, и яркость лампы 1, регулируемая переменным сопротивлением 8, подбираются и устанавливаются такими, чтобы при отсутствии конденсата по зеркалу 3 через термобатарею 4 шел оптимальный ток (т. е. такой ток, при котором может быгь достигнуто максимальное охлаждение) .Конденсационный гигрометр работает следующим образом.После включения прибора зеркало 3 начинает охлаждаться. По достижении температуры точки росы в момент появления конденсата яркость света, падающего на фотодиод б, слегка понизится и сопротивление его соответственно увеличится. Вследствие этого увеличится отрицательное напряжение на базе транзистора 10 и он откроется. Падение напряжения на сопротивлении 11 значительно возрастет, так как транзистор 10 имеет большой коэффициент усиления. Отрицательное напряжение на базе эмиттерного повторителя 12 резко упадет и снизит ток через термобатарею 4. Дальнейшее охлаждение зеркала 3 прекратится и установится такой ток и соответственно такое охлаждение, при котором в результате теплового баланса зеркало принимает температуру точки росы и на нем образуется минимальная пленка конденсата, едва различимая глазом. Если влажность резко увеличится, то в первый момент толщина пленки конденсата тока тоже увеличится, а ток через термобатарею 4 резко уменьшится. При этом температура зеркала начнет повышаться, толщина пленки уменьшаться, ток охлаждения увеличиваться до тех пор, пока пленка конденсата не достигнет первоначальной толщины и система окажется сбалансированной.Если наоборот влажность резко уменьшится, то пленка конденсата исчезнет и повторится тот же цикл, что и при включении прибора,Теоретически температура зеркала всегданемного ниже точки росы за счет температуропроводности слоя конденсата, только наповерхности которого температура точно соот 5 ветствует температуре точки росы. Чем больше влажность, тем больше должен быть слойконденсата и соответственно расхождениетемператур пластинки и точки росы при балансе системы (только поэтому работает при 10 бор). Однако практически, благодаря большому усилению и чувствительности прибора,толщина конденсата меняется в столь малыхпределах, что эти расхождения е превьппаютсотых долей градуса, По этой же причине15 даже относительно большие изменения яркости лампы или рабочей точки входного транзистора (в пределах линейной части характеристики) сравнительно мало изменяют температуру зеркала при постоянной влажности.20 Температура зеркала или, иначе говоря,температура точки росы измеряется термодатчиком 14, вделанным в это зеркало. Сигналтермодатчика поступает в преобразователь 15,который выдает результат измерения в лю 25 бой форме как для визуального наблюденияпа индикаторе 1 б, так и для систем регистрации или правления,30 Предмет изобретения Конденсационный гигрометр, содержащийисточник света, конденсационное зеркало, охлаждающую термобатарею, фоторезистор с 35 усилителем, измеритель температуры и показывающий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в нем фоторезистор включен последовательно с переменным сопротивле нием, точка соединения которых подключенаи входу транзисторного усилителя постоянного тока, электрически связанного с охлаждающей термобатареей,