Конденсационный гигрометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А ае сги С 511 6 0 тг ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С. Петров,и Д, А. Тайц альное конструкт приборостроенияо СССР Кф 10413 ССР Мф 619840,тип). ИГРОМЕТР,атарею, конден. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственное специкое бюро теплофизического(54) (57) КОНДЕНСАЦИОННЦЙсодержащий термоэлектрическую сационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей. и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени измерения и снижения энергопотребления при измерениях в области отрицательных температур, в него введены дополни.тельный источник питания и коммутирующее устройство, при этом тепломеры через коммутирующее, устройство подключены к дополнительному источнику питания и к схеме управ. пения и регулирования,й10610Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования физичес.ких свойств вещества, а именно влажности га.зов по их температуре точки росы при помощиконденсационного гигрометра. 5Известен конденсационный гигрометр для оп.ределения влажности газа по его точке росы,содержащий термоэлектрический охладитель, конденсационную пластину (зеркальце), фотоэлектрический детектор слоя конденсата, систему ре 10гулирования тока питания холодильника, блокуправления, обеспечивающий постоянство слояконденсата на охлажденном зеркальце и датчиктемпературы, контактирующий с охлаждаемымзеркальцем н размещенный под ним (11.В этом устройстве при осуществлении каждого измерения необходимо испарять влагу послеее конденсации и замерзания, если точка росыбоказывается в области температур ниже 0 С, Этосбьяс ."яется необходимостью производить следую. 20щнй акт измерения над поверхностью, лишеннойльда, так как при наличии льда измерение точки росы становится неверным. Для удаленияконденсата предусмотрено средство разогревакопдепсацнонной поверхности выше 0 С, Нанбо лее распространенным является разогрев с помощью охлаждающих термобатарей, включенныхв обратной полярности. К недостатку такогоразогрева следует отнести то, что хотя переключснпе полярности и приводит к удалению конденсата, но при этом весь термоэлектрический30,модуль выводится из холодильного режима,н следующий цикл измерения существенно за 1тягивается, так как необходимо вновь восстанавливать распределение температур в термобатареях, бывшее в них на момент регистрации 35точки росы и нарушенное работой термобатарейна нагрев. Периодическое нарушение. режима охлаждения приводит к дополнительным энергозатратам на охлаждение и удлиняет время: цик.ла измереши. Иногда для разогреваконденсационной пластины предусматривается располо.женный под ней специальный нагреватель. Приэтом разогрев конденсационной поверхности про.исходит более эффективно, однако требуетсяспециальный электронагреватель, к исполнению 45которого предъявляются специальные технологические и конструктивные требования,Наиболее близким техническим решением к изобретению является конденсационный гиг. 50 рометр, содержащий термоэлектрическую бата. рею, конденсационную пластину, два идентич.пых термоэлектрических тепломера, установлен. ных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей и схему управления 55 и регулироваьпья с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батаре- ей 27 ъДанное устройство для разогрева конденсаци. онной поверхности предусматривает лишь изме. пение полярности термобятареи. Однако и это устройство не лишено дополнительных энергозатрат и требует значительного времени на измереЦель изобретения - сокращение времени измерения и снижение энергопотребления при из. мерениях в области отрицательных температур,Указанная цель достигается тем, что в конден - сационный гигрометр, содержащий термоэлектрическую батарею, конденсационную пластину, два идентичных термоэлектрических тепломера, установленных между конденсационной пластиной и термоэлектрической батареей и схему управления и регулирования с источником питания, выход которой соединен с термоэлектрической батареей, введены дополнительный источник питания и коммутирующее устройство, при этом тепломеры через коммутирующее устройство подключены к дополнительному источнику пита ния и к схеме управления и регулирования,На чертеже представлен предлагаемый гигро. метр.Конденсационный гигрометр содержит термоэлектрическую батарею 1, конденсационную пластину 2, два идентичных термоэлектрических тепломера 3, установленных между конденсационной пластиной 2 и термоэлектрической батареей, и схему управления и регулирования 4 с источником питания, выход которой соеди. нен с термоэлектрической батареей, Гигрометр содержит дополнительный источник питания 5 и коммутирующее устройство 6, при этом тепломеры через коммутирующее устройство подключены к дополнительному источнику пи. тания и к схеме управления и регулирования. Коммутирующее устройство содержит группу контактов 7, 8 и 9.Конденсационная пластина 2 размещена на термоэлектрических тепломерах 3, которыеразмещены на спаях термоэлектрической батареи 1. Источник питания 5 подключен к контактам 8 коммутирующего устройства.При включении гигрометра на термоэлектрическую батарею 1 от схемы управления и ре.гулирования 4 подается напряжение от источника питания и конденсационная пластина 2охлаждается. При этом контакты 7, 9 замкну.ты и термоэлектрические тепломеры 3, вклю.ченные встречно, имеют на выходе сигнал, величина которого обусловлена тем, что конденсационная пластина 2 на одном из тепломеровонагрета на 1 - 2 С выше по отношению к кон.денсационной пластине на другом. Подогревосуществляется посторонним нагревателем, например проволочным (на чертеже не показан),При выпадении конденсата на более холоднойполовине конденсационной пластины 2 на вы1061027 4но, напротив, поверхность тепломера 3, примы.кающая к охлаждающей термобатарее, за счет теплоты Пельтье даже помогает ей в охлаждении. Таким образом, отпадает необходимость в5 переводе мощной термобатареи 1 из режима охм лаждения в режим нагрева с последующим воз.вратом в режим охлаждения, Приэтомдлярабо. ты тепломеров 3 в режиме нагрева требуетсямощность нримердо в 75 - 100 раз меньше, чем 10 при работе в режиме нагрева термобатареи 1.Кроме того, разогрев конденсационной пластины 2 тепломерами 3 сокращает время между в- двумя измерениями, так как разогреваетсялишь конденсационная пластина, а относительно массивные детали термобатареи 1 работают в неизменном режиме, В результате время пе.рестройки режима на конденсационной пластии не 2 из режима охлаждения в нагрев и обратно оказывается минимальным,Составитель В. ЕкаевТехред А.Ач Редактор Л. Авраменко Корректор О. БилакПодписное Заказ 10031/46 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3ходе тепломеров 3 возникает пик напряжения обусловленный тепловым потоком от сконден. сировавшейся влаги, Пик напряжения регистрируется схемой управления и регулированйя 4. В момент его регистрации измеряется темпера тура конденсационной пластины 2 датчиком те пературы (на чертеже не показан), При температурах точек росы, лежащих ниже 0 С, скоиденсировавшаяся влага замерзает, поэтому повторный цикл измерения возможен только пос ле оттаивания замерзшего конденсата. В этой связи после регистрации пика выходного напря жения на выходе тепломеров 3 от схемы упра ления и регулирования 4 на обмотку коммути рующего устройства 6 подается напряжение, контакты 9 замыкаются с контактами 8, при этом тепломеры 3 соединяются последовательно и подключаются вместо схемы управления регулирования 4 к источнику питания 5, кото. рый на выходе имеет постоянное напряжение, величина и полярность которого таковы, что поверхность тепломера, обращенная к конденсационной пластине 2, разогревается, а поверх.ность, обращенная к охлажденной термобата.рее, охлаждается за счет эффекта Пельтье, ина че говоря, термоэлектрические тепломеры 3после подачи на них постоянного напряжения превращаются в термоэлектрическую батарею, работающую в режиме нагрева по отношению к конденсационной пластине, При этом лед тает жидкость (конденсат) испаряется. Режим термобатареи 1 при этом не только не нарушается,Устройство обладает меньшим временем перестройки из режима охлаждения в режим нагрева, что очень важно для повышения быстро действия, в особенности, в самолетных гигро. метрах; потребляет меньшую мощность, необ ходимую для разогрева конденсационной плас. тины по сравнению с устройствами, в которых аналогичная функция выполняется реверсированием термобатареи, а также по сравнению с уст ройствами, в которых на конденсационной пластине установлены электрические проволочные или пленочные нагреватели.