Конденсационный гигрометр

(51)М, Кд. 6 О 1 й 21/81 1 оеударственыИ комитет СССР Юо делан изобретений и открытий(54) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТ измерийти приме- троении нологичесых нагремико-тер- е в метео- ности возтноситсяи может нв машиножности те Изобретение тельной технике нение, например для контроля вл кой атмосферы в вательных агрег мической обрабо рологии для изм змуфель х при х ке, атарения вл нный гигро"охладитель,туры и детекИзвестен конденсац метр, который содержи зеркало, датчик темпе тор конденсата 11,р агряз темпеи рос чемточк Наиболее близким по технической сущности к изобретению является конденсационный гигрометр, содержащий охладитель с установленным на нем зеркалом и датчиком температуры, соединенным с вторичным прибором с демпфирующим устройством, детектор кон" денсата, последовательно соединенные дифференцирующее устройство, выпрямитель и усилитель, выход которого,подключен к охладителю 2.Недостатком известного гигрометра является то, что точность его показаний сохраняется только при чистом зеркале. При этом материал зеркала должен быть выбран с минимальной сорбционной способностью к влаге. Только при соблюдении этих требований осаждение влаги на поверхности зеркала начинается при достижении температуры точки росы и протекает лавинообразно. Наличие загрязнения на поверхности зеркала в виде нерастворимых и растворимых частиц (особенно солей) приводит к тому, чт изменение отражательной способности зеркала (или проводимости между электродами на его поверхности в случае кондуктометрического детекто" а) в результате сорбции влаги слоем з нения наблюдается раньшература зеркала достигает3,918Цель изобретения - повышение точности гигрометра при измерении влажности загрязненных газов.Указанная цель достигается тем,что в конденсационный гигрометр, содержащий охладитель с установленнымна нем зеркалом и датчиком температуры, соединенным с вторичным.прибором с демпфирующим устройством, детектор конденсата, последовательносоединенные дифференцирующее устройство, выпрямитель и усилитель, выход которого подключен к охладите-.лю, введено пороговое устройство,включенное между дифференцирующимустройством и выпрямителем,На чертеже показана структурнаясхема устройства.Устройство содержит измерительную камеру 1, детектор конденсата,например Фотодетектор, состоящей излампы 2, рабочего 3 и балластного 4Фоторезисторов, зеркало 5. Под зеркалом 5 расположен датчик 6 температурыи полупроводниковый охладитель 7.Датчик б температуры соединен с вторичным прибором 8 и демпфирующим устройством 9.Выход детектора конденсата подключен к входу дифференцирующего устройства 10, соединенного с выпрямителем 11 и усилителем 12, Выход усилителя 12 подключен к охладителю 7.Гигрометр также снабжен пороговымустройством 13, включенным между дифференцирующим устройством 10 и выпрямителем 11. 824 Устройство работает следующим образом.Непосредственно после подачи исследуемого газа и включения гигрометра на зеркале 5 роса отсутствует, потенциал на выходе детектора конденсата устанавливается постоянным и на выходах дифференцирующего устройства 10 и выпрямителя 11 сигнал отсутствует. При этом через охладитель 7 протекает полный ток охлаждения и зеркало 5 начинает интенсивно охлаждаться. Понижение температуры зеркала 5 приводит к повышению относительной влажности над его поверхностью, причем при приближении к точке рогы она стремится к 100. При наличии, даже небольшого загрязнения на зеркале5 частицы загрязнения начинают сорбировать влагу за несколько градусов до точки росы, что приводит к иэменению отражательной способности зеркала (или к увеличению проводимостимежду электродами на зеркале в случаекондуктометрическогодетектора) и медленному изменению потенциала на выходе детектора слоя конденсата. Изменение потенциала вызывает на выходе дифференцирующего устройства 10появление сигнала также сравнительно небольшой величины, При этом порог срабатывания порогового устройства 13 выбран таким, что появившийся сигнал не проходит на вход выпрямителя 11.В момент достижения поверхностьюзеркала 5 температуры точки росы нанее начинает лавинообразно выпадатьвлага в свободном состоянии. Приэтом скорость изменения потенциаларезко возрастает и на выходе диффе-,ренцирующего устройства 10 появляется сигнал, превышающий порог срабатывания порогового устройства 13, Сигнал с выхода порогового устройства13, пройдя через выпрямитель 11,воздействует на усилитель 12 и токохлаждения падает до нуля. С этогомомента начинается испарение влагис поверхности зеркала 5, при этомсохраняется та же закономерность,что и при осаждении, т,е. свободнаявлага испаряется быстро, а сорбированная сравнительно медленно. Вмомент начала испарения сигнал навыходе дифференцирующего устройства 10 меняет знак, приобретая значение, превышающее установленноепороговым устройством 13, и, пройдявыпрямитель 11, поддерживает отключенным ток охлаждения. Выпрямитель11 формирует запирающий сигнал навходе усилителя 12 на все время существования свободной влаги на зеркале путем выпрямления и суммирования сигнала с выхода пороговогоустройства 13 и второй производной отосновного сигнала,В момент окончания испарения сво-, бодной влаги сигнал на выходе дифференцирующего устройства 10 приобретает значение ниже установленного пороговым устройством 13, на выходе его сигнал пропадает и вновь включается ток охлаждения. После этого конденсат влаги начинает осаждаться в свободном состоянии, и цикл повторяется. При этом происходят непрерывные колебания температуры зеркала 5Формула изобретения 91от температуры осаждения конденсата,которая несколько ниже точки росы,до температуры его испарения, котораянесколько выше точки росы. Эти колебания усредняются демпфирующимустройством 9 и регистрирующий прибор8 показывает истинное значение точкиросы.Уровень потенциала на выходе детектора конденсата автоматически устанавливается таким, что допускаетсяминимальный пульсирующий слой свободной влаги независимо от загрязнения зеркала, чем обеспечивается со"хранение этого конденсата в жидкойфазе при глубоко отрицательных точкахросы.Пороговое устройство работаеткак при осаждении росы, так и при ис"парении, т.е, оно выполнено двуполяр-.ным, При этом уровень срабатыванияв положительной и отрицательной областях выбирают в общем случае различным, исходя иэ динамики осажденияи испарения конденсата влаги,Предлагаемое изобретение позволяет устранить влияние сорбированнойслоем загрязнения влаги на процессрегулирования, а следовательно, по 8824 6высить точность гигрометра при измерении влажности загрязненных газов,Конденсационный гигрометр, содержащий охладитель с установленным нанем зеркалом и датчиком температуры, о соединенным с вторичным прибором идемпфируоцим устройством, детекторконденсата, последовательно соединенные дифференцирующее устройство, выпрямитель и усилитель, выход которо" 1 ь го подключен к охладителю, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности гигрометра приизмерении влажности загрязненных газов, он снабжен пороговым устройство вом, включенным между дифференцирующим устройством и выпрямителем,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 1. Патент США У 3269185,кл 73-336 опублик 19662, Авторское свидетельство СССРпо заявке 12726814,кл. 6 01 М 21/50,1979 (прототип);918824 итель А.ЧурбакоМ. Надьт Ог ек 127/25 Тираж 883 ВНИИПИ Государственног по делам изобретении 113035, Москва, Ж"35, ПодписнС СР ак д.4 илиал ППП нПатент",г,ужгород, ул,Проектна Сос Редактор Т.Кугрышева Техкомитета открытий шская на