DE894775C - Einrichtung zum Bestimmen der absoluten Feuchtigkeit nach der Sprungschen Formel - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Bestimmen der absoluten Feuchtigkeit nach der Sprungsdien Formel Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher auf elektrischem Wege die absolute Feuchtigkeit sich zuverlässig und vor allem aber schnell, d. h. weitestgehend verzögerungsfrei, nach der Sprungschen Formel unmittelbar ermitteln läßt.
• Die Sprungsche Formel lautet bekanntlich: b p = p,~ 760 C (t - t , worin p der gesuchte Wasserdampfteildruck in Torr, psf der Sättigungswasserdampfdruck bei der Temperatur tf des feuchten Thermometers, t die Gemischtemperatur (Temperatur des trocknen Thermometers), tf die Temperatur des feuchten Thermometers, C ein konstanter Faktor, b der Luftdruck ist.
• Der Sättigungswasserdampfdruck Ps ist bekanntlich eine empirische, nicht lineare Funktion F(t) der Temperatur, die bei t = o" C den endlichen Wert 4,6 Torr hat und bei zunehmender Temperatur allmählich steiler wird.
• Bei dem Erfindungsvorschlag zur Lösung dieser Aufgabe wird zum Teil von einem mit Widerstandsthermometern in Brückenschaltung arbeitenden Psychrometer zur elektrischen Ermittlung der psychrometrischen Differenz t - t Gebrauch gemacht.
• Die Einrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dahin, daß mit Hilfe eines besonderen Widerstandsfeuchtthermometers in Brückenschaltung eine der Temperatur t, dieses Thermometers proportionale elektrische Größe erzeugt wird, diese Größe dann mit Hilfe einer elektrischen Vorrichtung (Funktionswandler) gemäß dem funktionellen Zusammenhang zwischen Sättigungswasserdampfdruck und Temperatur in eine dem Sättigungswasserdampfdruck entsprechende elektrische Meßgröße umgewandelt wird, und von dieser Meßgröße (z. B. Spannung eine der psychrometrischen Differenz, einem konstanten Faktor und einem die Abweichung vom normalen Luftdruck berücksichtigenden Korrekturfaktor proportionale Meßgröße (z. B. Spannung) elektrisch abgezogen wird.
• Der elektrische Funktionswandler kann hierbei beispielsweise aus einem von der das Widerstandsfeuchtthermometer enthaltenden Brücke gespeisten Spiegelgalvanometer bestehen, dessen Spiegel einen eine Photozelle beaufschlagenden Lichtzeiger steuert, wobei der Photozelle Mittel (z. B. entsprechend ausgebildete Blenden, Graukeile) vorgeschaltet sind, durch welche sich ein funktioneller Zusammenhang zwischen Photozellenstrom und Galvanometerausschlag ergibt, welcher der zwischen Sättigungswasserdampfdruck und Temperatur bestehenden. Funktion entspricht.
• An einem Widerstand im Photozellenstromkreis erzeugt man beispielsweise einen Spannungsabfall und schaltet dieser Spannung unter Zwischenschaltung eines Anzeigegerätes eine Spannung entgegen, welche der psychrometrischen Differenz, einem konstanten Faktor und einem die Abweichung vom normalen Luftdruck berücksichtigenden Korrekturfaktor proportional ist.
• Dieses Ausführungsbeispiel ist an Hand der stark schematisierten Darstellung im folgenden näher beschrieben, aus welcher sich weitere Erfindungsmerkmale ergeben: Mit I und 3 sind zwei Widerstandsfeuchtthermometer, mit 2 und 4 zwei trockene Widerstandsthermometer bezeichnet, welche die vier Zweige einer Wheatstoneschen Brücke bilden, in deren einer Diagonalen eine Stromquelle 5 liegt.
• Diese Anordnung stellt nichts weiter als ein an sich bekanntes elektrisches Psychrometer dar, welches an den Diagonalpunkten 6 und 7 der Brücke einen der psychrometrischen Differenz t-tf proportionalen Meßwert liefert. Durch entsprechende Wahl der Stromquelle 5 kann man gleichzeitig den Faktor C berücksichtigen, so daß man an den Punkten 6, 7 der Brücke einen dem Ausdruck C (t - tf) proportionalen Spannungswert abgreifen kann. Sowohl die feuchten als auch die trocknen Widerstandsthermometer besitzen fadenförmige Gestalt. Die Widerstandsdrähte sind frei ausgespannt bzw. frei aufgehängt und besitzen einen möglichst kleinen Durchmesser, damit sie möglichst trägheitsfrei ansprechen und arbeiten.
• Die Widerstandsfeuchtthermometer 1, 3 sind über ihre gesamte Fadenlänge von einem wasserführenden, möglichst dünnen Mantel umgeben, der beispielsweise aus einer wendelförmigen Fadenumwicklung bestehen kann. In der Brückendiagonalen 8, 9 liegt neben einem Anzeigeinstrument IO noch ein veränderlicher Widerstand II, welcher in Abhängigkeit vom Luftdruck mittels einer Barometerdose 12 gesteuert wird und den Korrekturfaktor 6 der Sprungschen Formel berücksichtigt, so daß in der Brückendiagonalen 8, 9 ein Spannungswert erzeugt wird, welcher dem Ausdruck b6 zu C (t - ty) proportional ist.
• 760 Im rechten Teil der elektrischen Meßeinrichtung ist eine zweite Wheatstonesche Brücke vorgesehen, deren gegenüberliegende Zweige von zweiWiderstandsfeuchtthermQmeternI3, 15 und zwei Festwiderständen 14, I6 gebildet werden. Die Feuchtthermometer entsprechen in ihrer Ausbildung denen der linken Brücke.
• Mit I7 ist wieder eine in der einen Brückendiagonalen angeordnete Stromquelle bezeichnet. Der in der anderen Brückendiagonalen r8, 19 fließende Strom, der proportional tf ist, speist ein Spiegelgalvanometer 20, dessen Lichtzeiger 22 eine Photozelle 21 beaufschlagt.
• Vor der Photozelle ist im Wege des Lichtzeigers 22 eine Blende 23 bestimmter Formgebung angeordnet.
• Ihre Form ist so gewählt, daß sich zwischen Auslenkung des Galvanometerspiegels und Strom der beaufschlagten Photozelle eine Beziehung ergibt, welche der zwischen Sättigungswasserdampfdruck und Temperatur bestehenden Abhängigkeit entspricht.

Claims (5)

1. Diese elektrische Anordnung stellt den obenerwähnten Funktionswandler dar. An einem im Photozellenkreis 24 liegenden Widerstand 25, welcher gleichzeitig im Anzeigestromkreis 8, 9 liegt, kann man somit einen Spannungsabfall erzeugen, welcher dem Sättigungswasserdampfdruck .p3, bei der Temperatur tf des feuchten Thermometers proportional ist. Schaltet man diesen Spannungswert und den dem Ausdruck b C (t - t,) proportionalen, von dem linken Teil der Meßeinrichtung gelieferten Spannungswert gegeneinander, so erhält man am Anzeigeinstrument IO unmittelbar die Werte für den gesuchten Wasserdampfteildruck fi = p.sf - b C C (t-tf) PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Bestimmen der absoluten Feuchtigkeit nach der Sprungschen Formel unter Verwendung eines mit Widerstandsthermometern in Brückenschaltung arbeitenden Psychrometers dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines besonderen Widerstandsfeuchtthermometers in Brükkenschaltung eine der Temperatur dieses Thermometers proportionale elektrische Meßgröße erzeugt wird, diese Größe mit Hilfe einer elektrischen Vorrichtung (Funktionswandler) gemäß dem funktionellen Zusammenhang zwischen Sättigungswasserdampfdruck und Temperatur in eine dem Sättigungswasserdampfdruck entsprechende elektrische Meßgröße umgewandelt wird, und von dieser Meßgröße eine der psychrometrischen Differenz, einem konstanten Faktor und einem die Abweichung vom normalen Luftdruck berücksichtigenden Korrekturfaktor proportionale Meßgröße elektrisch abgezogen wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Funktionswandler aus einem Von der das Widerstandsfeuchtthermometer enthaltenden Brücke gespeisten Spiegelgalvanometer besteht, dessen Spiegel einen eine Photozelle beaufschlagenden Lichtzeiger steuert, wobei der Photozelle Mittel (z. B. entsprechend ausgebildete Blenden, Graukeile usw.) vorgeschaltet sind, durch welche sich ein funktioneller Zusammenhang zwischen Photozellenstrom und Galvariometerausschlag ergibt, welcher der zwi- schen Sättigungswasserdampfdruck und Temperatur bestehenden Funktion entspricht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Widerstand im Photozellenstromkreis ein Spannungsabfall erzeugt wird und dieser Spannung unter Zwischenschaltung eines Anzeige- oder Steuergerätes eine Spannung entgegengeschaltet ist, welche der psychrometrischen Differenz, einem konstanten Faktor und einem die Abweichung vom normalen Luftdruck berücksichtigenden Korrekturfaktor proportional ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch I bis 3 mit trockenen Widerstandsthermometern, deren Widerstandsdrähte in an sich bekannter Weise frei ausgespannt bzw. frei aufgehängt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Widerstandsdrahtes möglichst klein ist.
5. 5. zu Wider- Widerstandsfeuchtthermometer, insbesondere für Einrichtungen nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht, welcher in an sich bekannter Weise frei ausgespannt bzw. frei aufgehängt ist, auf seiner ganzen Länge von einem wasserführenden Mantel umgeben ist.