Способ измерения интегральной влажности воздуха

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 13173 594 001 Х 21 г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВУ 39598 03.10 15.06 Влади 31 ха, и может быть использовано в геофизике, радиогеодезии и др.областях.Целью изобретения является повышение точности измерений. Сущность способа заключается в измерении фазового сдвига между выходными напряжениямидвух модулированных дальномеров -оптического и радиодиапазонов приизмерении ими трассы одинаковой длины. Вводятся поправки на коэффици,енты преломления в оптическом и радиодиапазонах. Для этого измеряюттемпературу и влажность вдоль трассы (у излучателей и у отражателей), находят средние значения, измеряют атмосферное давление и с учетом результатов изме сы преломлен ливают отнош н альномер енных ин ед ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) мирский политехническийинститут и Институт водных проблемАН СССР(56) Казаков Л.Я. Неоднородности коэффициента преломления воздуха втропосфере. М.: Наука, 1979, с.45.Патент США У 3437821,кл, С 01 Б 21/26, 1969,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА(57) Изобретение относится к областиисследования параметров сред с помощью их просвечивания электромагнитными волнами, в частности, при измерениях интегральной влажности воздунии рассчитывают иня; После этого устание модулирующих часранньм отношению оп- С сов преломления. ил.Изобретение относится к областиисследований параметров сред с помощью их просвечивания электромагнитными волнами и может быть использовано в геофизике при изучении процессов тепло и массобмена между воздухом и подстилающей поверхностьюв метрологии длин для учета влажности воздуха. при выполнении измеренийи в радиогеодезии.ОЦель изобретения - повышение точности измерения интегральной влажности воздуха.На чертеже изображена блок-схемаустройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство представляет собой измерительную систему из дальномеровмодулированных колебаний оптического20и радиодиапазонов с вторичной схемойфазовой регистрации. Оно включаетгенератор 1 стабилизированной частоты, умножители 2 и 3 частоты, оптический генератор 4, модулятор 5 оптического излучения, приемник 6 оптического излучения, отражатель 7оптического излучения, приемную 8 ипередающую 9 антенны, генератор 10радиочастотных колебаний, модулятор11, антенный коммутатор 12, антенну13, отражатель 14 радиоволн, детектор 15, смесители 16 и 17 и фазометр(измеритель Фазовых сдвигов) 18.Умножители 2 и 3 частоты выполнены перестраиваемыми (с переменным35коэффициентом умножения). Генератор1 через умножители 2 и 3 частоты соединен соответственно с модуляторами5 и 11. Одновременно выходы умножителей 2 и 3 соединены соответственно с первым и вторым входами смесителя 16, выход которого подключен ксигнальному входу измерителя 18 фазовых сдвигов. Приемник 6 по входу соединен с первым входом смесителя 17,второй вход которого подключен к выходу детектора 15, а выход соединенс опорным входом измерителя 18 Фазовых сдвигов.Устройство работает следующим образом,Отражатели 7 и 14 устанавливаютна равном расстоянии Ь от плоскостейантенных систем 9 и 13, При помощивлагомера измеряют влажность воздухау излучателей и отражателей. Так жеизмеряют температуру и рассчитываютсредние значения этих величин в пределах расстояния 1 Измеряют давление Р среды.Определяют индексы преломления сухого воздуха (с поправкой на измерение показателя среды):о Тс Рс+е Ь е(а- - ) ор ор Ро Л Т(1)с11 о=103,49 Ро /Т - 17,23 е/Т + + 495822 е/Т, (2) где Б- индекс преломления сухоговоздуха оптического диапазона;о 1 - индекс преломления сухогоор 1воздуха при стандартнойотемпературе Т с и давленииоРс 1Т - среднее значение измереннойтемпературы;Рс - измеренное значение давления среды;е - среднее значение измереннойвлажности воздуха (вмм рт.ст.);а и Ь - эмпирические коэффициенты;Л - длина волны оптическогоизлучения,Бявляется справочной величи - нои.Коэффициенты а и Ь определяются при градуировке, когда параметры среды соответствуют стандартным усм (Т Р )Вычисляют отношение индексов преломления оптического ш и радиодиапа- ЗОНОВ Ш:ш 1 М(3)т ИИз найденного отношения (3) подбирают оптимальное соотношение модулирующих частот, которые получаются путем регулирования коэффициентов умножения умножителей 2 и 3 частоты.Для установленных частот модуляции измеряют электрические длины участка между излучателями и отражателями, регистрируют фазовый сдвиг между выходными напряжениями оптического и радиодальномеров и определяют интегральную влажность ( е ) по формуле1317333 ь Ю,Коршунравчук ставит хред А едактор А.Реви орректор Г.Решетн акаэ 2414/ 9 Тираж 776ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш Подлмитета СССРоткрытийская наб., д.4 исно оизводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 частота генератораЧ - скорость распространения электромагнитной волны вдоль трассы (для воздуха , 3 10 м/с);3 Ч - иамеренное значение фазового сдвига. Формула изобретения Способ измерения интегральной влажности воздуха, заключающийся в том, что устанавливают отражатели на равном расстоянии от излучателей дальномеров модулированных колебаний оптического и радиодиапазонов, измеряют электрические длины участка между излучателем и отражателем, иэмеряют разность фаз между выходными напряжениями дальномеров и по величине фазового сдвига определяют интегральную влажность воздуха, о т - л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности, предварительно измеряют влажность воздуха и температуру в плоскостях излучателей и отражателей, вычисляют их средние 10 значения, измеряют атмосферное давление, с учетом результатов измерений опредсляют индексы преломления сухого воздуха для оптического и радиодиапазонов, находят их отноше ние и устанавливают отношение модулирующих частот равным отношению индексов прелоления,