Устройство для измерения нагревающего воздействия среды

;,5;, 1:24 г 11 М ПИ ОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТий АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Винницкий политехнический институт (53) 628.85 (088.8)(56) 1. Кандор И. С. и др. физиологические принципы санитарно-климатического районирования СССР. М., Медицина, 1974, с. 16 - 18.2. Андрющенко В. И. Научная организация работ по регулированию и контролю теплового режима глубоких шахт. Обзор. М., ЦНИЭИуголь, 1981, с. 4 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРЕВАЮШЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенные к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, отличающееся тем, что, с цельд повышения точности путем локализации измерений, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точке шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, ччвствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара, а микроэлектронный вычислительныйФ блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара н теплонаолнрован Щ от его воздушной среды.Эта температура является показателем климатического состояния среды на рабочем Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гигиенической практике для оценки нагреваю- щего воздействия среды, а также в системах автоматического регулирования микроклиматом в кабинах различных машин, зданиях и сооружениях, в которых находится обслуживающий персонал.Известны метод и устройство для оценки теплового состояния по индексу нагреваю- щего воздействия среды ЪЧВ 6 Т, который учитывает в одном показателе влияние тем,пературы, влажности, скорости движения воздуха и солнечной радиации. Индекс определяется по формуле ИВЕТ =- 0,7%В + 0,26 Т+0,1 РВ,. где ФВ, бТ, РВ - соответственно показатели влажного, шарового .и сухого термометров,Для определения влажности воздуха используется аспирационный психрометр с сухим и влажным термометрами, а для измерения результирующей температурышаровой термометр системы Вернон-йокл. месте в производственном помещении, в кабине машины и т. п. 1.Недостатком этого прибора при измерении нагревающего воздействия среды является большая инерционность, необходин О мость снятия показании и математчческои обработки результатов, значительные ошибки измерений, а также громоздкость и низкая надежность при использовании их в производственных помещениях и транспортных машинах.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения нагревающего воздействия среды, содержашее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, системы увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенными к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором. Помещенный внутри шара, обтянутого постоянно смачиваемым черным фетром, термистор измеряет результирующую температуру, которая рассчитывается по различным аналитическим выражениям в зависимости от скорости движения воздуха. Относительная влажность определяется приборами, например психометром. Обработка результатов и расчет результирующей температуры производится вручнуо или с помощью вычислительного устройства 21. Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерений, ко. торая обуславливается необходимостью при 35 4 О 45 менения различных приборов, снятием показателей и их математической обработкой, отсутствия контроля за смачиваемостью покрытия шара, измерением параметров в различных точках рабочей зоны,Целью изобретения является повышение точности путем локализации измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения цагреваюшего воздействия среды, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигроскопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенными к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштей. не в нижней точке шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, чувствительный элемент сухого термометра закреплен ца регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара, а м икроэлектронны й выч ислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздушной среды. На чертеже приведеца принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит полый шар 1 с гигроскопическим покрытием 2, системой 3 увлажнения и вентилятором 4, установленные на шаре чувствительные элементы 5 - 7 сухого, влажного и шарового термометров соответственного с резисторами 8 - 10 микроэлектронный вычислительный блок 11, отделенный от воздушной среды шара теплоизоляционной перегородкой 12 и снабженный индикатором 13. Чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне 14 в нижней точке нара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием. Чувствительный элемент сухого термометра закреплен па регулируемом по высоте кронштейне 15, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном, паронепроницаемом экране б, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара и микроэлектронный вычислительный блок размещен ца внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздъшной среды.Устройство работает следу юши м образом.Из системь. увлажнения 3 жидкость поступает на гигроскопическое окрытие 2 шара 1 и смачивает его. Чувствигельцые элементы например, терморезисторы или бескорпусные кремниевые дио 1 и) 5 реагируют на температуру окружаюгцего воздуха1117433 Составитель Ю. Коршунов Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк Заказ 7177/23 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4внутри шара и в смоченном гигроскопическом покрытии шара. Сигналы с датчиков температуры через резисторы 8 - 10 поступают на входы микроэлектронного вычислительного блока 11, который их суммирует и результаты выдаются на индикатор 13 или в систему управления микроклиматом. Температуры сухого, влажного и шарового термометров суммируются с установленными гигиенической практикой коэффициентами 0,1; 0,7 и 0,2, которые обеспечиваются соответствуюшими отношениями сопротивлений резисторов термометров 8 - 10 и сопротивлением обратной связи вычислительного блока 11, Для исключения влияния испаряющейся влаги с поверхности шара на показания сухого термометра на верхней полусфере шара с определенным зазором от гигроскопического покрытия установлен радиационно-прозрачный, паронепроницаемый экран 16, а чувствительный элемент, кроме того, закреплен на регулируемом по высоте кронштейна 15 (например, телескопическом), высота которого определяется в зависимости от интенсивности испарения влаги подвижности воздуха в рабочей зоне. Контроль увлажнения шара осушествляется в его самой нижней точке путем фиксации прижатия чувствительного элемента влажного термометра к гигроскопическому покрытию пружинящим элементом (кронштейном) 14.При переводе кронштейна в нижнее положение датчик фиксирует температуру окружаюшего воздуха, что при влажном гигроскопическом покрытии отмечается индикатором 13. С целью исключения теплового влияния микроэлектронного вычислительного блока 1 на показания шарового термометра, вычислительный блок отделен от воздушной среды шара тепло- изоляционной перегородкой 12. Охлажде 1 ие блока осушествляется через поверхность шара и его гигроскопическое покрытие. Уменьшение инерционности шарового термометра достигается перемешиванием воздушной среды в шаре вентилятором 4. Таким образом, предлагаемое устройст.во позволяет суммировать температуры влажного, шарового и сухого термометра с весовыми коэффициентами О,; 02 и 01, т. е.определить индекс нагреваюшего воздействия среды ФВ 1.тТ, который является оценочным показателем влияния температуры, влажности, скорости движения воздуха и солнечной радиации на организм человека.Этот индекс может являться количественным показателем теплового состояния че. ф ловека наряду с объективными гигиеническими показателями, По сравнению с известными устройствами, предлагаемое устройство позволяет производить автоматическое измерение нагреваюшего воздействия среды зс в локальных точках рабочей зоны, повысить точность измерения и ускорить использование результатов измерений для оценки нагреваюшего воздействия среды, а также в системах автоматического регулирования микроклиматом. Поддержание в зданиях и 0 сооружениях гигиенических обоснованныхмикроклиматических условий позволяет получить значительный эффект за счет оздоровления условий труда и снижения затрат энергии на кондиционирование воздуха.