Конденсационный гигрометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 И 9) (1 1 Б 25 68 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Тюменский государственный университет(56) Авторское свидетельство СССР У 315999, кл. 0 01 Б 25/66, 1971,Авторское свидетельство СССР Р 773484, кл. 0 01 Н 25/66, 1980,(54) КОНДЕНСАЦИОННЫИ ГИГРОМЕТР(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля относительнойвлажности смеси газов, Целью изобретения является повышение быстродействия, Ппя этого в конденсационном гигрометре конденсационная поверхность и охлаждающее устройстворазмещены на общем хладопроводе, Оннанесен на световод и выполнен пленочным. Пленка имеет высокий коэффициент температуропроводности и прозрачна в диапазоне длин волн света,Формируемом источником излучения.2 ил.45 113687Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляконтроля относительной влажностисмеси газов и может быть испольэова 5но в нефтедобывающей промьппленностив системе подготовки газа для газлифта, в технологических аппаратаххимической промышленности и другихотраслях. 10Цель изобретения - увеличениебыстродействия гигрометра,На фиг,1 и 2 представлена конструкция гигрометра и измерительная схема.Гигрометр состоит из световода 1,нанесенного на него хладопровода 2,на котором размещены охлаждающее устройство 3 в виде двух полупроводниковых микрохолодильников и конденсационная поверхность 4, выполненная наэлементе полного внутреннего отражения световода. Элементы детектора росы представлены источником 5 света,коллиматором 6, светоделителем 7, фотоприемниками 8 и 9 в опорном и измерительном каналах соответственно.Термочувствительный элемент 10 размещен на конденсационной поверхности4 и служит для измерения температурыначала конденсации, термочувствительный,элемент 11 контролирует температуру окружающей среды. Фотоприемники8 и 9, термочувствительные элементы10 и 11 включены в отдельные блокиэлектронной измерительной схемы: фотомост 12 и термомост 13. Кроме того,измерительная схема содержит блок 14питания охлаждающего устройства 3.Хладопровод 2 выполнен в виде пленки вещества с высоким коэффициентом 40температуропроводности, например иэдвуокиси олова, коэффициент температуропроводности которого значительно(более, чем в 30 раз) превышает этухарактеристику стекла, Хладопроводвыполнен прозрачным в диапазоне длинволн света, формируемого источником.Гигрометр работает следующим образом,Источник 5 посредством коллиматора 6 формирует параллельный пучокинфракрасного излучения, который разделяется светоделителем 7 на опорныйи измерительный каналы. Пучок светав измерительном канале направляетсяов световод 1 и падает под углом 45на конденсационную поверхность 4;дважды отразившись от нее, поступаетна фотоприемник 9, который интегрирует излучение, отраженное от конденсационной поверхности. Сигналы с фотоприемников 8 и 9 поступают в фотомост 12 и в исходном состоянии в отсутствие конденсата уравновешиваются,Термомост 13 в исходном состояниитакже уравновешен.После включения охлаждающего устройства 3 конденсационная поверхность4 посредством хладопровода 2 интенсивно охлаждается и в измерительнойдиагонали термомоста 13 появляетсясигнал, пропорциональный разноститемпературы термочувствительных элементов 10 и 11. При охлаждении газа,протекающего вблизи конденсационнойповерхности, до температуры точки росы на конденсационной поверхности формируется конденсат. Появление конденсата (воды) вызывает нарушение условия полного внутреннего отражения; вслое воды возникает преломленный луч,который практически полностью поглощается в конденсате, не выходя в газообразную среду, так как он падаетна границу конденсат - воздух под уголом ц, большим предельного, равного ц 49 . Использование инфракрасоного излучения на длине волны 930 имвблизи центра полосы поглощения молекулами воды усиливает эффект уменьшения интенсивности преломленноголуча,Возникновение преломленного луча,обусловленное появлением конденсата,вызывает резкое уменьшение интенсив"ности излучения, отраженного от конденсационной поверхности и поступающего на входное окно фотоприемника 9Это приводитк нарушению равенствасигналов в измерительном и опорномканалах. Появившийся сигнал разбаланса с фотомоста 12 выключает блок 14питания охлаждающего устройства 3 иодновременно поступает на термомост13. Термомост 13 выдает сигнал, пропорциональный разности температурыгаза вне эоны действия охладителя итемпературы точки росы, который обрабатывается в вычислительных блокахэлектронной схемы (не показаны), Результат обработки в виде значения относительной влажности индицируетсяна цифровом табло прибора,Формула изобретения Конденсационный гигрометр, содер"жащий световод с элементом полного1368 10 Ф 08 Составитель В.ЕкаевТехред И. Попович тор В.Петраш Л,Пилипенко рек Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб дЗаказ 284 4 Подписи Проектна зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро внутреннего отражения, конденсационную поверхность, охлаждающее устройство, источник света, фотоприемники,два термочувствительных элемента,один иэ которых размещен на конденСационной поверхности, а также электронную измерительную схему, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, конденса 1 7544ционная поверхность и охлаждающее устройство размещены на общем хладопроводе, нанесенном на световод и выполненном в виде пленки вещества с высоким коэффициентом температуропроводности, а также хладопровод выполнен прозрачным в диапазоне длин волн света, формируемом источником.