Способ определения точки росы и устройство для его реализации

О Л И С А Н И Е911292ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалксткческкхРеспублик(51) М. (л. 1 осударствапай квинтет СССР по депаи изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 07.03.82(71) Заявител нинградский институт авиационного п И УСТРОЙСТВО(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ РОС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к гигрометрии и может быть использовано в метеорологии, промышленности и научных исследованиях.Известен способ определения точки росы и устройства для его реализации, включающие оптические, кондуктометрические, радиоактивньте и другие. средства обнаружения конДенсата на охлаждаемой конденсационной поверхности и одновременную регистрацию температуры этой поверхности (11.Недостатком известного устройства является то, что термометр помещается вблизи конденсационной поверхности, температуру которой нужно измерить. При этом нарушается однородность и искажается температурное поле конденсаци. онной поверхности, что приводит к появлению погрешности измерения температуры,Наиболее близким к изобретению является способ определения точки росы, основанный на охлаждении пьезокварцевого резонатора, на поверхности которого осаждается коиденсат, и имеющего зависимость частоты колебаний, от температуры, и измерении амплитуды его колебаний, По уменьшению амплитуды колебаний пьезокварцевого резонатора до заданного уровня обнаруживаетсяначало выпадения конденсата, затем, поддерживая постоянным заданный уровеньамплитуды колебаний резонатора, измеряют ф резонансную частоту его колебаний, соответствующую началу выпадения конденсата,по которой судят о температуре точки росы.Устройство для реализации известного снособа, содержит автогенератор с ньезокварцевым резонатором,. имеющим зависимость частоты колебаний от температуры, частотомер,подключенный к выходу автогенератора, Синдикатором температуры точки росы, регулятор температуры конденсационной поверхнос.ти пьезокварцевого резонатора, подключенныйчерез усилитель и детектор рассогласованияамплитуды к выходу автогенератора 21.Недостатком устройства является обнаружение выпадения конденсата по уменьшению 20амплитуды колебаний, что вносит погрешностьв измерение температуры, точки, оосы вследствие условности определения начала конден .сации, так как зависимость амплитуды коле911292 3баний от толщины слоя.конденсата являет.ся мОнотонной функцией и, кроме того,амплитуда колебаний зависит от многих факторов: нестабильности напряжения питания,Ъвтогенератора, параметров элементов схемы.генератора и тд, Операция поддержания заданной толщины слоя конденсата являетсясложной, требует гщательного подбора параметров устройства,Цель изобретения - повышение, точностиопределения точки росы, а также упрощениеспособа и устройства, его реализующего,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу, основанному на охлаждении (конденсационной) поверхности пьезокварцевого резонатора, имеющего отрицательныйФемпературный коэффициент частоты, измеряют резонансную частоту, фиксируют макси-мальное значение резонансное частоты колебаний пьезокварцевого резонатора и по из.меренному максимальному значению резонанс.пой частоты определяют точку росы,Для реализации способа устройство, содержащее автогенератор с пьезокварцевым резонатором, имеющим отрицательный температурный коэффициент частоты, частотомер, .подключенный к выходу автогенератора, регулятор температуры конденсационной поверхности пьезокварцевого резонатора и индикатор точки росы, снабжено последовательно соединенными экстремум-детектором, коммутатором, блоком памяти, выход которого подключен к регистратору точки росы,а выход экстремум-детектора и второй входкоммутатора подключены к выходу частотомера.Так как пьезокварцевый резонатор обладает отрицательным температурным коэффициентом частоты, при охлаждении его частотаколебанийвозрастает до момента начала выпадения конденсата. При достиженииточки росы частота колебаний пьезокварцевого резонатора начийает снижаться из-заувеличения колеблющейся массы вследствиеосаждения конденсата на его поверхности.Скорость снижения частоты пропорциональнаяотклонению температуры пьезокварцевогорезонатора от температуры точки росы. Таким образом, при прохождении теьщературы пьезокварцевого резонатора через точкуросы резонансная частота его колебанийпроходит через максимум,Устройство, реализующее предлагаемыйспособ, представлено на чертеже.Устройство содержит ньезокварцевый резонатор 1, имеющий срез кварца, обеспечивающий отрицательный температурный коэффи. циент частоты, включенный в автогенератор2, регулятор 3 температуры поверхности ф .осаждения конденсата выполненный, например, в виде термоэлектрической батареи, нахолодном спае которой закреплен пьезокварцевый резонатор 1, частотомер 4, подключен.ный к выходу автогенератора 2, экстремумдетектор 5, подкаоченный к выходу часто.томера 4, блок б памяти, вход которогочерез коммутатор 7 подключен к выходучастотомера 4, причем второй вход комму.1 б татора. 7 подключен к выходу экстремумдетектора 5, регистратор 8 точки росы, подключенный к выходу блока б памяти.Устройство работает следующим образом.При охлаждении пьезокварцевого резона 15 тора 1 с помощью регулятора 3 температурычастота колебаний на выходе автогенератора2 возрастает, При достижении точки росына, поверхности пьезокварцевого резонатора1 начинается выпадение конценсата, что приводит к снижению частоты его колебанийза счет увеличения колеблющейся массы, Частота колебаний на выходе автогенератора 2проходит через максимум, что обнаруживается экстремум-детектором 5. Импульсныйсигнал с эксремум-детектора 5 поступает накоммутатор 7, который. подключает блок бпамяти к выходу частотомера 4; Сигнал,соответствующий максимальному значениючастоты в процессе измерения, запоминается30в блоке б памяти и конденсационной по.верхиости в виде информации о температуре точки роды.В способе и устройстве, его реализующемустранена погрешность измерения температу.ры точки росы, свойственная известнымф 5 техническим решениям,формула изобретения 401. Способ определения точки росы, заклю.чающийся в том, что охлаждают конденсационную поверхность пьезокварцевого резона тора, имеющего отрицательный температурный 45коэффициент частотыи измеряют резонансную частоту его колебаний, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности определения точки росы, фиксируют максимальное значение резонансной частоты колебаний пьезокварцевого резонатора ипо измеренному максимальному значениюрезонансной частоты определяют точку росы,2. Устройство для осуществления способапо и, 1, содержащее автогенератор с пьезокварцевым резонатором, имеющим отрицательный температурный коэффициент частоты,регулятор температуры конденсационной поверхности пьезокварцевогорезонатора, частотомер, подключенный к выходу автоге. Макаренко хр едактор енко Подписное Тираж 883,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5аказ 1110/29 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проект 5нератора, и регистратор, о т л и ч а ю . щ е е с я тем, что оно снабжено последовательно соединенными экстремум.детектором, коммутатором, блоком памяти, выход которого подключен к регистратору, а вход экстремум-детектора и второй вход комму. татора подключены к выходу частотомера,Источники информации.принятые во внимание при. экспертизе 61. Влажность, Измерение, и регулированиев научных исследованиях и технике. т, 1,Л., Гидрометеоиэдат, 1967, с. 127; 146,158,168.2. ЯоЬегтв Е, А, апд бодавЮ г. Е.Р 1 егое 1 естг 1 с сгуата 1 а аа аепа 1 пд ееаепта оФргеааоге, теарегатоге аа 3 от 0 ту. Еестг 1 са 1Еп 91 пеег 1 пц, 1951, Зерт. р, 776 - 780 (прототип),