JPH11326253A

JPH11326253A - 空気の露点および／または空気中の蒸気の含有量を決定する装置

Info

Publication number: JPH11326253A
Application number: JP11067999A
Authority: JP
Inventors: Paul Ruppert; ラッパートポール
Original assignee: Meteolabor AG
Current assignee: Meteolabor AG
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 1999-11-26
Also published as: EP0943915A1; US6250134B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ラジオゾンデに使用して、低廉な製造コス
ト、軽重量および低消費電力を満足する空気の露点およ
び／または空気中の蒸気の含有量を決定する装置を提供
する。【解決手段】特に、ラジオゾンデに使用される前記装
置であって、当該装置が、光源（１）、反射器（２）、
該反射器に熱的に連結される冷却素子（４）、前記反射
器の温度を測定するのに適応される温度センサ（３）お
よび前記光源により放出され前記反射器により反射され
る光を受光するのに適応される検出センサ（５）を含む
露点ミラーアセンブリを具えるとともに、前記装置がさ
らに、露点ミラーアセンブリの温度に敏感な複数の部品
を収容するのに適応されるスペースと、そのスペースの
温度を安定化する手段とを具える前記装置において、検
出センサが温度安定化されたスペースに位置されるとと
もに、露点ミラーアセンブリがさらに光波伝達器を具
え、それによって検出センサが光波伝達器手段により反
射器に光学的に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特に、ラジオゾ
ンデに使用される空気の露点および／または空気中の蒸
気の含有量を決定する装置に関するものである。ここで
前記装置は、光源と、反射器と、反射器に熱的に連結さ
れる冷却素子と、反射器の温度を測定する温度センサ
と、光源により放射され反射器により反射される光を受
光する検出センサとを含む露点ミラーアセンブリを具え
ている。さらに露点ミラーアセンブリの温度に敏感な複
数の部品を収容するスペース（space)または領域がその
装置に含まれ、それによってこのスペースまたは領域内
の温度を安定化する手段が備えられている。

【０００２】

【従来の技術】自由雰囲気中の蒸気の含有量を決定する
ために、気球により運ばれるラジオゾンデの使用は今日
日常的な事柄である。それで吸湿性プラスチックフィル
ムの助けで動作するいわゆる吸着型の湿度センサが屡々
使用される。このセンサの助けで＋５０℃と−３５℃間
の温度範囲で道理に合った結果が得られる。−３５℃の
温度以下、すなわち天候とか緯度にも依存するが、約７
０００ｍの高さ以上では、前述のセンサは動作を止める
ので測定は不確実になりもはや使用に耐えなくなる。測
定可能なその限界が存在する理由は吸着型測定方法の物
理的原因に基づくものとされる。

【０００３】この理由で露点ミラーアセンブリは今日で
はますます使用されるようになってきている。この露点
ミラーアセンブリを使用する測定方法は簡便でうまく規
定されている。ミラーは分析されるべき空気に触れ、冷
却素子によりミラーが曇るまで、すなわち水のまたはよ
り低い温度で氷の凝縮がミラーの表面に形成されるまで
冷却される。今やミラーの温度は凝縮層が安定して残
り、すなわち凝縮層が蒸発せずそして新しい凝縮が創り
出されないような状態で制御される。この安定な条件で
は、ミラーの表面は蒸気飽和温度に対応する温度を有す
る。ミラーの表面温度はミラーの表面に一体化された温
度計により測定される。露点温度および同時測定の空気
温度に基づいて空気の相対湿度が計算される。

【０００４】従来技術で知られている露点ミラーアセン
ブリでは、ミラーの反射特性が光電子回路により検査さ
れる。この目的で、ミラーの表面はミラーに対し４５°
の角度で放射される光源により照射される。公知の装置
では、光放出ダイオード（ＬＥＤ）の形態での半導体光
源が光源として使用される。ＬＥＤの反対側には、ミラ
ーにより反射される光を測定するため、また４５°の角
度で載置されるフォトトランジスタ（photo transisto
r) が設けられる。ミラーの表面が凝縮でおおわれる
と、光の部分は水滴または氷結晶によりあらゆる方向に
拡散される。かくてフォトトランジスタの方へは光はほ
とんど反射されない。フォトトランジスタにより伝達さ
れる電気信号はミラーの冷却素子の電流を制御する制御
システムの瞬時値として作用し、それによってミラーの
反射特性を安定状態に保っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる露点ミラー測定
装置により、精確な結果が＋５０℃から−４０℃間の温
度範囲で普通得られる。しかしながら、−４０℃以下の
温度、特に空気温度と露点温度間に大きな差がある低い
空気湿度では、ラジオゾンデでこれまで使用されてきた
露点ミラー測定装置にとっては限界が存在し、要求され
る測定精度またはその動作がもはや確保できない。

【０００６】このことは検出センサのみならず他の電子
部品の大部分も−４０℃以下の温度で動作するようには
規格されてはいないという事実で説明できる。この課題
を繕うため、従来技術として、温度に敏感な複数の部品
を収容するための温度安定化領域またはスペース（spac
e)を備えた装置が知られている。しかしながら、すべて
の温度に敏感な複数の部品が必ずしも温度の安定化した
領域に位置され得るとは限らない、なんとなればある部
品、特に光源とか検出センサは雰囲気にさらされるか、
さらされざるを得ない。かくて、所望の測定精度はこの
ような装置についてもまた確保できない。

【０００７】満足する結果が−４０℃以下の温度でも得
られるという模範的露点ミラー測定装置がたとえ公知で
も、その装置をラジオゾンデに使用するのは適切ではな
く、それはそのような露点ミラー測定装置は非常に高価
で、数ｋｇまでの重量を有し、１００Ｗかそれ以上の電
力を要求するからである。重い重量と莫大な電力消費の
故に、ラジオゾンデ用の慣用の運搬用気球の負荷運搬容
量に限界があるから、前述の測定装置はラジオゾンデを
考慮しては使用できない。

【０００８】そこで本発明の目的は、前述の型の空気の
露点および／または空気中の蒸気の含有量を決定する装
置を、精確な測定結果を非常に低い温度でも提供し、し
かも高価ではなく、軽い重量と低い消費電力ならしめる
よう改善せんとするものである。

【０００９】本発明の他の目的は、過飽和状態の空気お
よび／または水滴または氷の結晶を含有する空気が認識
できる方法を提供せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】これら目的および他の目
的を達成するため、本発明は第１の観点によれば、特に
ラジオゾンデに使用される空気の露点および／または空
気中の蒸気の含有量を決定する装置を提供する。本装置
は光源、反射器、反射器に熱的に連結される冷却素子、
反射器の温度を測定するのに適応される温度センサおよ
び光源により放出され反射器により反射される光を受光
する検出センサを含む露点ミラーアセンブリを具えてい
る。露点ミラーアセンブリの温度に敏感な複数の部品を
収容するスペース(space) または領域がその装置に含ま
れ、それによってこのスペースまたは領域の温度を安定
化する手段が備えられる。

【００１１】検出センサが温度安定化スペースまたは領
域に位置され、露点ミラーアセンブリがさらに光波伝達
器を具えている。それによって、検出センサが光波伝達
器により反射器に光学的に連結される。

【００１２】現在までよりより正確にミラーの温度を決
定する状態にするために、前述の温度センサはサーモ素
子として設計できる。サーモ素子の提案される設計によ
り、温度センサにより引き起される寄生の熱流がさけら
れる。温度センサに起因する寄生の熱理由はミラーがか
なり小さくミラーの温度が周囲温度より低い時に発生す
る。提案される反射器／サーモ素子の組合わせにより、
上述の課題はかなりの程度まで回避可能で、ミラーの温
度はより正確に決定できる。

【００１３】好適な実施態様によれば、前記装置は光
源、反射器および光波伝達器の入力端を含むセンサヘッ
ドを具えている。それによって、センサヘッドはセンサ
ヘッドを通って流れる雰囲気の流れ断面積を変えるバル
ブ部材を備えている。このバルダ部材はセンサヘッドを
通って流れる雰囲気の気圧および流速に依存して動作す
る。かかるバルブ部材の供給により、前記装置はセンサ
ヘッドのハウジングと周辺との間の熱遷移が、たとえ気
圧および流速が変化しても、ある限度内では変化しない
ように構造的に設計可能である。かかるバルブ部材は、
この装置がラジオゾンデに使用されると、ラジオゾンデ
が３５ｋｍの高さまで上昇する間に１０００ｈＰａから
５ｈＰａの気圧の変化をうけるので、大きな利点を提供
する。それによって、加熱されたセンサヘッドの熱消散
は低い高さではそれ程高くはなく、大きな高さではセン
サヘッドに位置する冷却素子の暖かい側面からの十分の
熱消散もまた確実になされる。

【００１４】第２の観点によれば、本発明は過飽和状態
の空気および／または水滴または氷の結晶を含む空気を
認識する方法を提供する。この方法はこの発明に記載さ
れた装置の助けを得て実施され以下のステップを具えて
いる：センサヘッドの内部の空気は水滴または氷の結晶
を蒸発させるために加熱される；次に雰囲気の温度が測
定され露点温度が決定される；その後雰囲気の温度が露
点温度から減算され、温度差が計算される；最後に、計
算された温度差が正だと、空気の過飽和または空気中の
流体または固体形態の存在が認識される；さらに、与え
られた空気容積中に含まれる流体または固体の水の量が
計算された温度差に基づいて計算できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照し実施例によ
り本発明の実施の形態を詳細に説明する。初めに、図１
を参照し本発明にかかる装置の一般的レイアウトと動作
モードを説明する。図１図示の装置は、本質的に光源
１、反射器２、温度センサ３、冷却素子４、検出センサ
５および電子制御回路１６を含む露点ミラーアセンブリ
を具えている。光源１はセンサヘッド１０のなかに反射
器２および温度センサ３とともに収容されている。さら
に、検出センサ５を反射器２と光学的に連結させるた
め、センサヘッド１０には光波伝達器６が備えられてい
る。センサヘッド１０を加熱する位置にあらしめるた
め、加熱素子７が備えられている。さらに、温度が安定
化される装置の領域に検出センサ５および電子制御回路
１６とともに位置される電圧調整器１７と加熱制御部材
１８が備えられている。その温度安定化領域は熱的に絶
縁されたハウジングにより構成され、そのなかには蓄熱
器が例えば水で満たされたバック(bag) の形態で収容さ
れている。最後に、装置への電源供給として２つのバッ
テリ１９および２０が存在する。

【００１６】当業者には露点ミラーおよび露点湿度計の
動作モードは公知であろうから、本発明に関連する複数
の素子およびそれら動作モードについてのみ以下に詳細
に述べる。空気の相対湿度を決定するために必要とされ
る第２の温度センサが図示されていないことに注目され
たい。

【００１７】光源１として、反射器を４５°の角度で照
射する白熱ランプが存在する。反射器２により反射され
た光はまた４５°の角度で位置する光波伝達器６に受光
され検出センサ５へ導かれる。反射器２の温度はサーモ
素子３により測定される。冷却素子４はペルチエ素子(p
eltier element) である。前述の電子制御回路１６はペ
ルチエ素子４の温度、従って反射器２の温度を制御する
のに使用される。最後に、センサヘッド１０はまたトラ
ンジスタの形態での加熱素子７を含み、それによってセ
ンサヘッド１０のハウジングは必要に応じて加熱され
る。トランジスタ７は冷却素子４の冷却電力に依存して
トランジスタ７を活性化する加熱制御部材１８により駆
動される。冷却電力が零に向うと露点温度は空気中の温
度に近づく。かくて正の温度では、センサヘッド１０の
表面に水が付着するという危険が存在して、結果として
露点ミラーがもはや動作しなくなる。その結果、センサ
ヘッド１０の加熱素子７は、露点温度および空気温度間
差が予め定められた値にとどかない場合には直ちに活性
化される。このようにしてセンサヘッド１０の湿りは確
実に回避される。

【００１８】しかしながら、センサヘッド１０の加熱
は、それによって例えば曇の出現が検出され得るから付
加的な可能性を提供する。

【００１９】空気温度よりも高い温度が反射器の表面で
測定されると、このことは水または氷の結晶が空気中に
存在し、従ってラジオゾンデが雲のなかを横断している
ことを意味する。この時の解釈は加熱されるセンサヘッ
ド１０のなかの空気が加熱され、水滴または氷の結晶が
空気中に存在しそれが蒸発されるという条件で、センサ
ヘッドのなかの空気の絶対湿度量が温度の上昇に起因し
て上昇するという事実に基づくものである。この場合、
測定された露点温度は空気温度よりも高い。露点温度と
空気温度との間のその差に基づけば、さらに空気中の水
の含有量が関係する限り定性的な説明が可能である。セ
ンサヘッド１０のなかに加熱素子７を用意することによ
り、曇が確認され流体または固体形態の水の含有量がは
じめに決定される。

【００２０】図２は露点ミラーアセンブリの略図を示し
ている。この図でサーモ素子３および反射器２とともに
ペルチエ素子がセンサヘッド１０の流れチャンネル１１
に置かれている。サーモ素子３が関係する限り、この素
子は銅とコンスタンタンそれぞれからなる２つのシート
状金属板部材により構成され、２つのシート状部材はそ
れらの対面する表面の少なくとも１部分が互いに接触す
るよう互いにはんだ付けされている。コンスタンタンか
らなるシート状金属板部材は反射器２を構成するよう露
出した表面が金メッキされ、一方銅からなるシート状金
属板部材はペルチエ素子４の冷却表面に接着されてい
る。サーモ素子の設計は図４を参照して詳細に説明され
よう。白熱ランプ１と同様光波伝達器６はセンサヘッド
１０の壁に収容されている。加熱素子として動作するト
ランジスタ７はセンサヘッド１０の底面側に置かれてい
る。

【００２１】他端すなわち光波伝達器６の出力端６はハ
ウジング９に収容されている。同じハウジング９に、検
出センサ５が置かれ、これによって、この例では、フォ
トトランジスタ５が検出センサとして使用される。温度
が動揺する場合の温度補償として、サーミスタ８が設け
られている。

【００２２】光源としての白熱ランプ１の使用はその放
出特性が半導体光源の振舞いとは全く逆に周囲の温度に
より変化しないという利点を提供する。

【００２３】図３はセンサヘッド１０が置かれる装置の
空気チャンネル１３を略図的に図示した一部の断面図を
示している。空気の流れの方向に見られるように、バル
ブ板部材１４が弾力的にバイアス（bias) されてセンサ
ヘッド１０の後ろに載置されている。空気チャンネル１
３での流れに対する断面積が低い気圧、すなわちかなり
高所でよりも高い気圧、すなわち適度の高さでより小さ
くなるように、バルブ板部材１４は空気の流れの影響の
もとに駆動される。ラジオゾンデの上昇率は上昇中相対
的に一定であり、その結果空気チャンネル１３を通る空
気の流速は一様であるから、バルブ板部材１４のふれは
本質的に気圧のみに影響される。図３で、破線１４ａは
高い気圧でのバルブ板部材のふれを示している。

【００２４】図４は同時に反射器として設計されている
サーモ素子３の詳細図を示している。前述に説明してき
たように、サーモ素子は２つのシート状金属板部材３
ａ，３ｂを備え、それらの対面する表面はともにはんだ
付けされている。より底面のシート状金属板部材３ｂは
銅からなり、より上面のシート状金属板部材３ａはコン
スタンタンからなっている。２つのシート状金属板部材
３ａ，３ｂは部分的にのみ重なり合い、それによって重
なり合い部分は互いにはんだづけされている。銅からな
る接続ワイヤ３ｃは、銅からなるより低面のシート状金
属板部材３ｂの自由な、重なり合いのない部分に鎔接さ
れ、一方コンスタンタンからなる接続ワイヤ３ｄは、コ
ンスタンタンからなるより上面のシート状金属板部材３
ａの自由な、重なり合いのない部分に鎔接されている。
サーモ電圧は２つのシート状金属板部材３ａ，３ｂのは
んだ付けされた部分のサーモ素子内で創り出される。コ
ンスタンタンからなるシート状金属板部材３ａの自由表
面は金メッキされ、それによって反射器を構成し、一方
銅からなるシート状金属板部材３ｂはペルチエ素子４の
冷却表面に接着されている。実際上は、２つのシート状
金属板部材３ａ，３ｂの大きさはほんの数mmの大きさで
ある。

【００２５】かかる構成は結果的に温度測定にとってほ
ぼ理想的な熱力学的特性を示し、それはミラー、すなわ
ち反射器に特に接続ワイヤを通ってはいりこむ寄生熱流
がかなりの程度排除され、この実施例の温度の測定精度
になんら影響を与えないからである。

【００２６】露点ミラーの最大限の達成可能な温度降下
は、冷却素子４の温度依存特性と冷却素子４の暖かい表
面のより悪い熱消散の故に、高い高度で削減されるか
ら、低い相対空気湿度は上方のある高さからは測定され
得ないし、要求される精度でも測定され得ない。しかし
実際上は、成層圏ではまさに相対空気湿度は小さい。こ
の課題は少なくとも夜間に、図５(a) および図５(b) に
示される赤外線放射器２２により解決される。

【００２７】赤外線放射器２２は角度のついたシート状
金属板部材２３を具え、それは黒く着色されたより上の
表面２４と研磨されたより低い表面２５とを有してい
る。シート状金属板部材２３は冷却素子４の暖かい表面
に熱的に接続されている。赤外線放射器２２はラジオゾ
ンデのハウジングから横方向に突出し、それでセンサヘ
ッド１０の壁は図５(a) の破線２８により略図的に示さ
れるようになる。赤外線放射器２２への熱対流の影響を
削減するために、赤外線放射器２２のより上の表面２４
とより低い表面２５とは、図５(b) に示されているごと
く赤外線透過性プラスチックフォイル２７により熱絶縁
されることができる。

【００２８】前述に説明したような設計の赤外線放射器
２２を用意することにより、冷却素子の暖かい側面から
の熱が雰囲気に対流のみで伝達されるということがもは
や必要でなくなり、それは赤外線放射器２２がそのより
上の表面２４からかなり長い波長でエネルギをスペース
に放射させるからである。ここで赤外線放射器２２のよ
り上の表面２４はスペースに面するその表面であり、赤
外線放射器２２のより低い表面２５は地面に面するその
表面であることが理解されよう。赤外線放射器２２を動
作位置と他の位置との間で回転させるために、例えば
（図示されないが）ちょうつがいが用意できる。かくて
昼間は、赤外線放射器２２がラジオゾンデの内部に位置
付けられるその他の位置に好適に回転され、一方夜間に
はラジオゾンデのハウジングの外側のその動作位置に回
転される。

【００２９】要約すれば、検出センサ５をこの装置の温
度安定化領域に位置させ、反射器２と検出センサ５との
間に延在する光波伝達器を用意することにより、測定の
精度はほぼ増大し、それは検出センサ５の温度がかなり
低い周囲温度の時でさえほんの少しの変化もしないから
であり、かくて検出センサ５はその仕様の範囲内で動作
するということが示される。これまで使用されてきた光
放出ダイオードの代りに白熱ランプを用意することによ
り、光源からの光の放出は温度によって影響されること
はなく、それは１００°Ｋまでの温度の変動によってさ
えも影響されず、かくて光源は前述のごとくセンサヘッ
ドに直接位置付けることができる。温度測定の精度はサ
ーモ素子／反射器の組合わせによりさらに増大する。そ
れは寄生の熱流がほとんど排除できるからである。さら
に、反射器はかなり小さく設計できる。流れチャンネル
を通って流れる空気の気圧が減少し流速が減少するにつ
れ流れ断面積を増大させる弾力的なバイアス素子を用意
することにより、センサヘッドのハウジングと雰囲気と
の間の熱の移動は、気圧がかなり変化してもある限度内
に確実に抑制される。

【００３０】センサヘッドに位置されかくていかなる温
度状態にもさらされる白熱ランプに代えて、装置の温度
安定化領域に位置付けられる光源を用意することはでき
る。しかしながら、こうすると第２の光波伝達器の用意
が必要となり、さらに光を損失するという不利益が生じ
る。

【００３１】本発明に係る装置を使用すれば、増大する
測定精度の要求が完全に満たされるのみならず、ラジオ
ゾンデにかかる装置を使用する際に重要とされる他の要
求、すなわち低廉な製造コスト、軽重量および低エネル
ギ消費も満足される。

【００３２】これまで説明してきた装置のこの実施例が
関連する限り、この実施例は本発明を実現するほんの一
例にすぎず、空気の露点および／または蒸気の含有量を
決定する多くの他の異なった実施例が本発明の特許請求
の範囲の要旨内で可能なことは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の機能的表示図。

【図２】露点ミラーアセンブリの略図。

【図３】略図的に示されたセンサヘッドの断面図。

【図４】反射器サーモ素子の詳細図。

【図５】 (a) 赤外線放射器の略横断面図。 (b) 赤外線放射器の別の実施例の部分横断面図。

【符号の説明】

１光源２反射器３温度センサ４冷却素子５検出センサ６光波伝達器７加熱素子８サーミスタ９ハウジング 10 センサヘッド 11 流れチャンネル 13 空気チャンネル 14 バルブ板部材 16 電子制御回路 17 電圧調整器 18 加熱制御部材 19，20 電源 3a コンスタンタンからなるシート状金属板部材 3b 銅からなるシート状金属板部材 3c 銅からなる接続ワイヤ 3d コンスタンタンからなる接続ワイヤ 22 赤外線放射器 23 角度のついたシート状金属板部材 24 ２３のより上の表面 25 ２３のより低い表面 27 赤外線透過プラスチックフォイル 28 センサヘッド１０の壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特に、ラジオゾンデに使用される空気の
露点および／または空気中の蒸気の含有量を決定する装
置であって、当該装置が、光源、反射器手段、該反射器
手段に熱的に連結される冷却素子手段、前記反射器手段
の温度を測定するのに適応される温度センサ手段、およ
び前記光源により放出され前記反射器手段により反射さ
れる光を受光するのに適応される検出センサ手段を含む
露点ミラーアセンブリを具えるとともに、前記装置がさ
らに、前記露点ミラーアセンブリの温度に敏感な複数の
部品を収容するのに適応されるスペース手段と、前記ス
ペース手段の温度を安定化する手段とを具える空気の露
点および／または空気中の蒸気の含有量を決定する装置
において、前記検出センサ手段が前記温度安定化されたスペース手
段に位置されるとともに、前記露点ミラーアセンブリが
さらに光波伝達器手段を具え、それによって前記検出セ
ンサ手段が前記光波伝達器手段により前記反射器手段に
光学的に連結されることを特徴とする空気の露点および
／または空気中の蒸気の含有量を決定する装置。
【請求項２】前記光源が白熱ランプであることを特徴
とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記露点ミラーアセンブリがさらに、そ
れを通って雰囲気が流入する開孔手段を有するセンサヘ
ッド手段を具え、前記反射器手段が前記センサヘッド手
段の内部に位置されるとともに、前記露点ミラーアセン
ブリがさらに、前記センサヘッド手段および／または前
記センサヘッド手段を通って流れる雰囲気を加熱するの
に適応される能動加熱手段を具えることを特徴とする請
求項１または２記載の装置。
【請求項４】前記装置がさらに、前記冷却素子手段の
冷却電力に依存する前記加熱素子手段を活性化するのに
適応される加熱制御手段を具えることを特徴とする請求
項３記載の装置。
【請求項５】前記温度センサ手段がサーモ素子手段に
より構成されることを特徴とする請求項１から４いずれ
か記載の装置。
【請求項６】前記サーモ素子手段が互いに向い合って
はんだづけされる２つのシート状金属部材を具え、該２
つのシート状金属部材の１つが前記反射器手段を構成す
るよう光を反射するのに適応される自由表面を有するこ
とを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】前記２つのシート状金属部材の各々が重
なり合う部分と自由部分とを有し、前記重なり合う部分
が互いにはんだづけされ、前記２つのシート状金属部材
の１つの自由部分が、その部分に鎔接されかつ前記２つ
のシート状金属部材の前記１つと同じ材料からなる接続
ワイヤ手段を具えるとともに、前記２つのシート状金属
部材の他の１つの自由部分が、その部分に鎔接されかつ
前記２つのシート状金属部材の前記他の１つと同じ材料
からなることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】前記サーモ素子手段が前記冷却素子手段
へ固着されることを特徴とする請求項６または７記載の
装置。
【請求項９】前記冷却素子手段がペルチエ素子により
構成されることを特徴とする請求項１から８いずれか記
載の装置。
【請求項１０】前記センサヘッド手段が前記センサヘ
ッド手段を通って流れる雰囲気の流れ断面積を変えるバ
ルブ手段を備え、該バルブ手段が前記センサヘッド手段
を通って流れる雰囲気の気圧と流速とに依存して動作す
るのに適応されることを特徴とする請求項３から９いず
れか記載の装置。
【請求項１１】前記センサヘッド手段を通って流れる
雰囲気の気圧が減少し流速が減少するときは常に、前記
流れ断面積を増大するよう適応される弾力のあるバイア
スのかかったシート状金属板手段を前記バルブ手段が具
えることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】前記露点ミラーアセンブリがさらに前
記冷却素子手段の暖かい側面に熱的に連結され、かつ前
記スペース手段の外側に置かれる赤外線放射器手段を具
えることを特徴とする請求項１から１１いずれか記載の
装置。
【請求項１３】前記赤外線放射器手段が着色され、好
適には黒化されたより上の表面と反射され、好適には研
磨されたより低い表面とを具えることを特徴とする請求
項１２記載の装置。
【請求項１４】前記赤外線放射器手段の前記より上の
表面および前記より低い表面が赤外線透過性熱絶縁性の
層を備えていることを特徴とする請求項１２または１３
記載の装置。
【請求項１５】前記赤外線放射器手段が動作状態およ
び休止状態で切り換えられるよう適応されることを特徴
とする請求項１２から１４いずれか記載の装置。
【請求項１６】前記装置が雰囲気の温度を検出する第
２の温度センサを具え、それによって請求項３から１５
いずれか記載の装置を使用して過飽和状態の空気および
／または水滴または氷の結晶を含む空気を認識する方法
において、水滴または氷の結晶を蒸発させるため前記セ
ンサヘッド手段の内部の空気が加熱され、雰囲気の温度
および露点温度が測定され、温度差を得るため前記雰囲
気の温度が前記露点温度から減算され、もし前記温度差
が正であると、空気の過飽和状態または空気中の流体ま
たは固体形態の水の存在が認識されることを特徴とする
過飽和状態の空気および／または水滴または氷の結晶を
含む空気を認識する方法。
【請求項１７】与えられた空気容積中の流体または固
体の水の量が前記温度差に基づいて計算されることを特
徴とする請求項１６記載の方法。