Способ определения абсолютной влажности воздуха

ОП ИСАНИЕИЗОВЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикС.оциалистическииРеслублмк и 945837(53) УДК 535, .343(088.8) до делам изооретеиий и отермтий(72) Автор ЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙОСТИ ВОЗДУХА СПОСОБ ОПР ВЛАЖН1 2Изобретение относится к измеритель- парами воды, нахоцящимися в исследуе; ной технике в метеорологии и может мом воздухе, ультрафиолетового излучени быть использована цля измерения сред- в диапазсне длин волн 1050 - 1350 А ней абсолютной влажности воздуха в ес- и нахождения определяемой величины по тественных условиях, в том числе с борта измеренной интенсивности излучения 12 самолета в диапазоне температур от -305Однако непосредственное влияние на цо +30 С. точность измерения оказывает изменениеИзвестен способ определения абсолют- чувствительности ионизационной камеры, ной влажности путем регистрации интен-, обусловленное изменением температуры, сивности ультрафиолетового излучения, , старением, что затрудняет использование прошедшего через исследуемый обьем способа при измерениях в естественных воздуха и частично поглощенного парами Условиях и особенно при отрицательных . воды, находящимися в воздухе, причем по температурах. величине.зарегистрированной интенсивности Белью изобретения являе ультрафиолетового излучения судят об точности измерений абсолю абсолютной влажности воздуха 1. воздуха э естественных услопературе от -30 цо +30 яС.Наиболее близким к предлагаемому.по Поставленная цельдостигается гем, технической сушности и цостигаемоь 1 у по что согласно способу определения абсоложительному эффекту является способ 20 лютной влажности воздуха путем: измеуеопределения абсолютной влажности .Путем ния интенсивности прошедшего через исиэмерения с помощью ионизационной ка- следуемую срецу и частично цоглощенног меры интенсивнссти прошедшего через ис находацнмися в ней парами воды ультра медуемую среду в частично поглощенного фиолетового излучения, измеряют интегр тся повышениетной влажностивиях при тем аФ"3 0458 льную интенсивность излучения в диапазонах длин ьолн 1150 - 2000 А и 1650 - 20001 и по отношению измеренных ьеличин судят обабсолютной ьлажности ьоздуха. 5На чертеже показано. устройство, реали эующее способ.Устройство состоит иэ источника 1 излучения - дейтериевой лампы с окном из фтористого магния, помещенного в ее корпус кьарцевого фильтра 2 электромагнита3, приводящего в движение фильтр, приемника 4 излучения - фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) с фотокатодом иэ частич. но в осстановленн ого свинцовистого стекла 15 и окном из,фтористого магния, эдэмента5 сравнения выходного сигнала ФЭУ с сигналом блока 6 опорного сищала, управляемого блока 7 питания ФЭУ.Устройство для осуществления способа о работает сждуюшим образом.Ультрафиолетовое излучение в диапазоне длин волн 1150-2000 А от источника 1 частично поглощается ьодяным паром и попадает на приемник 4 излучения. 5 Электрический сигнал, соответствующий интенсивности принимаемого излучения поступает на выход гигрометраПри подаче напряжения на электромагнит 3 короткоьолновая часть излучения отсекается фильтром 2 и на приемник 4 изучения поступает излучение,в диапазоне длин волн 1650 - 2000 А. Параллельна вклю чается элемент 5 сравнения. Он изменяет напряжение блока 7 питания ФЭУ таким образом, чтобы фотоэлектронное усиление35 , ФЭУ обеспечило равенство выходногосигнала опорному,Перед возвращением фильтра 2 в исходное положение элемент 5 сравнения40 запоминает установившееся напряжение блока 7 питания ФЭУ, сохраняя тем самым его усиление постоянным до слепую- щего введения фильтра.Среднее значение абсолютной влажнос 45 ти измеряется сразу после выведения фильтра, Это соответствует наиболее точному снятию показаний.Нормированный сигнал однозначно определеяется средней абсолютной влажностью по формуле50 55 ух ц в "ф" - д- е "1 "41 К Чт ох Р Где Ц - нормированный сигнал- измеряемая средняя абсой 5 лютная влажность (гlм );- коэффициент пропускания фильтра;37 4а о. - значения относительной спе 4 1ктральной чувствительностиприемника в диапазоне длин.волн 1150-1650 А и 1650. 2 ООО А;- интенсивность излучения исоаточника в диапазоне 1150-.1650 А и 1650-2000 А(сек );К -средние эквивалентные зна( 2.чения коэффициента поглощения излучения в диапазоне1150-1650 А, 1650-2000 А(см );Х. - путь поглощения (см);Р, - (к(м ) константа, значениеЪабсолютной влажности, соответствующее пропорцион альиомудавлению водяного пара1000 гПа.Чл 1 оОтношения - и определяютсяф 4. Того,относительной, спектральной чувствительностью приемника излучения и относительной спектральной плотностью излученияисточника в диапазоне длин волн 11502000 А и обладают существенно болеевысокой стабильнсстью, чем интегральныехарактеристики. чувствительность приемника и интенсивность излучения источника, присутствующие в аналогичных формулах известных Уф гигрометров.РВыбор спектральных шапазоноь 11501650 М и 1650-2000 А является существенным, потому что расширение полосы принимаемого излучения за пределы2000 А чрезмерно увеличивает долю непоглощаемого водяным паром излученияи потому снижает точнссть измерения,В спектральном диапазоне 11502000 А интегральная чувствительностьгигрометра к водяному пару более, чем в100 раз превышает чувствительность кизменению парциального давления воздуха,несмотря на большие коэффициенты поглощения излучения кислородом.Интенсивность ультрафиожтового излучения в обоих, диапазонах (1150-1650,1650-2000 А) при попадании на окнакапель водного аэрозоля изменяется пропорционально из-за полного поглощенияизлучения с длиной волны короче 2000 Ав воде. Это позволяет скомпенсироватьили, по крайней мере, уменьшить ошибку. при измерении средней абсолютной влажности ь капельном .тумане, ь облаках и т.д.Способ также допускает несильное загрязнение оксн, не обладающее избирательным поглощением в диапазоне 1150, Гратилл Ре дактор 17 Подписикомитета, СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 атентф, г. Ужгород, ул. Проектная филиал ПП 5 9458 2000 3, пылью, механическими частицами.и т.д,Ультрафиолетовое излучение в диапазоне 1350-1650 А практически полностью поглощается возцухом при давлении более 5 500 гПа на пути более 2 см . Поэтому интенсивность принимаемого излучения в диапазоне 1650-2000 А слабо зависит от изменения коротковолновой границы пропускания фильтра в прецелах 1350-ц 1650 А.Существенное различие в срецне-эквивалентных коэффициентах поглощения ультрафиолетового излучения водяным паром в двух диапазонах сректра (1150- 15 1650 А и 1650-2000 А) определяет цо статочно высокую чувствительность гигрометра.формула изобретенияСпособ определения абсолютной влаж ц ности возцуха путем измерения интенЗаказ 5326(67 Тираж 7 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рсивности прошедшего через исследуемуюсрецу и частично поглощенного находяшимися в ней парами воды ультрафиолетового излучения, о т л и ч а ю ш и. й с ятем, что, с целью повьпвзния точности определения средней абсолютной влажности.воздуха в естественных условиях, измеряют интегральную интенсиВность. излучения в диапазонах алин волн 1150-2000 Аи 1650-2000 А и по отношению измеренных величин судят об абсолютной влажности возцуха. е Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМ 462156, кл. 6 01 МЧ 1/11, 28,02,75,2. Патент ГДР Ы 109076,кл. 423, 19/01, 28,12.73 (прототип).