JPS6027943B2 - 直示乾湿計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通風乾湿計に適用されるスプラングの乾湿計
公式を基礎とする直示乾湿計についてのものである。

スプラングの公式によると、湿温度と乾温度とを座標と
する等露点線は近似的に同一点（ｔ。

。℃，ｔｏｗｑｏ）を通る直線とみられる。すなわち、
乾温度、湿温度をそれぞれｔ℃，ｔｗｏ○とすると、〜
−ｔｏｗ＝Ｑ。

……｛１｝ｔ−ｔ。。で定義される
Ｑが相対湿度の関数である。

この偽を二温度乾湿比といい、Ｑｏと相対湿度との関係
は、スプラングの公式として知られているので、Ｑｏを
知れば相対湿度を直示させることができる。

通常、ｔｏｏ＝ｔｏｗ＝−１６３○であるとされている
が、測定すべき温度範囲及び湿度範囲によっては他の値
が採用されることもある。

また、Ｑの代りに、 Ｑ，＝ｔ−ｔｗ−＆。

Ｄ−らｗ ２ｔ−ｔ。

。＝１−Ｑ ………【２１ 又は、 Ｑ．＝ｔ−ｔｗ−０。

Ｄ−らｗ）ｔｗ−ｔｏｗ −ｇ −Ｑ −亨−１ ‐‐・‐‐‐｛３’ で定義される温度差乾温度乾湿比Ｑ，又は温度差湿温度
乾湿比Ｑ２を利用することもできる。

Ｑｏが相対湿度のみにより定まずるので、Ｑ，及びＱ２
も同様相対湿度のみにより定まる。従って、Ｑ，又はＱ
２によっても相対湿度を直示せしめ得る。本明細書では
Ｑｏ，Ｑ，及びＱ２をまとめて乾湿比という。

Ｑｏによって相対湿度を直示することは従来も行なわれ
ており、ＪＩＳ規格Ｚ聡０６にも規定されている。

この方式はそれぞれ乾温度及び湿温度に保たれる抵抗側
温体を組み込んだ二組のホィートストンブリツジを並列
に結合し、各ホイートストンブリッジの検流計回路電流
の比を比率計、例えば交差コイル形又は自動平衡型の電
流比率計を用いて電流比を測定し、これにより相対湿度
を直示させるものである。然しながら、この公知の乾湿
計は比較的高価であり、湿度変動に対する応答速度が遅
く、且つ、高い測定精度が得られる範囲が比較的狭いと
いう問題点がある。

本発明は叙上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、極めて安価に提供でき、しかも
、応答速度、測定精度及び測定範囲の点で従来公知の電
気式直示乾湿計と同等か又はそれより優れた特性を有す
る直示乾湿計を提供することにある。

本発明にかかる直示乾湿計は、乾湿比（Ｑｏ，Ｑ，，Ｑ
２のいずれでもよい）に比例する電圧を得て相対湿度を
直示する方式のものである。

本発明にかかる直示乾湿計は、相対湿度を電圧によって
直示するので、使用する温度計あるいは温度差計は当然
電気的のものに限定されるが、抵抗温度計、トランジス
タ温度計、熱亀トランジスタ温度計、熱電温度差計のい
ずれも用いられる。二温度乾湿比Ｑｏによる直示乾湿計
では、それぞれ（ｔｗ−ｔ側）に比例する第１の電圧信
号と、（ｔ−ｔｏｏ）に比例する第２の電圧信号を作り
、除算回路でその両電圧の比に比例する電圧を得る。

この電圧が乾湿比に比例する。温度差乾温度乾湿比Ｑ，
による直示乾湿計では、それぞれ｛ｔ−ｔｗ−（ｔ。

。−ｔ。ｗ）｝に比例する第１の電圧信号と、（ｔ−ｔ
ｏｏ）に比例する第２の電圧信号を作り、除算回路でそ
の両電圧の比に比例する電圧を得る。この電圧がＱ，に
比例する。温度差湿温度乾湿比Ｑ２による直示乾湿計で
は、それぞれ｛ｔ−ｔｗ−（ｔｏｏ−ｔｏｗ）｝に比例
する第１の電圧信号と、（ｔｗ−ｔｏＤ）に比例する第
２の電圧信号を作り、割り算、ＩＣを用いて、その両電
圧の比に比例する電圧を得る。

この電圧がＱ２に比例する。以下、図面により本発明の
詳細を説明する。

第１図は本発明にかかる直示乾湿計で用いられる基本回
路の一実施例の構成を示す回路図、第２図は上記第１図
に示した回路を用いた二温度式直示乾湿計の一実施例を
示す回路図、第３図は温度温度差式直示乾湿計の一実施
例を示す回路図である。而して、第１図に示した回路は
、式‘１｝‘こ現われる（ｔｗ−ｔｏｗ）に比例する第
１の電圧信号又は（ｔ−ｔｏＤ）に比例する第２の電圧
信号を得るための回路であり、図中、１は、Ｑ及びＲｏ
を定数として、温度ｔ℃において、Ｒ＝Ｒ。

（１十Ｑｔ） …・・・｛４）なる抵抗値を有
する渡ｑ温抵抗体、２は、抵抗値ｙ＝Ｒ。（１十Ｑｔ。
。） ．．．．．．‘５｝を有する固定抵抗、３
は上記Ｒ、及びｙより充分大きな抵抗値を有する可変抵
抗、４なし、し８は挿入抵抗、９は定電圧電源、１川ま
演算増中器、１１は出力端子である。抵抗側温体１の端
子間電圧Ｅ及び固定抵抗２の端子間電圧ｅは、それぞれ
Ｒｏ（１十Ｑｔ）及びＲｏ（１十Ｑｔｏｏ）に比例して
おり、且つ、両者の和、即ち（Ｅ＋ｅ）が演算増中器１
０の入力端子１０−１から、また、後者ｅは同１０−２
から演算増中器１０に入力する。

而して、演算増中器１０は、（Ｅ＋ｅ）−次を算出する
倍数減算回路であり、従って、（Ｅ−ｅ）即ち（ｔ−ｔ
ｏｏ）に比例した出力を発生する。而して、上記ｔ及び
ｔｏｏの代物こ、それぞれｔｗ及びｔｏｗとし、抵抗側
温体１を湿温度測定用として用いれば、（ｔｗ−ｔｏｗ
）に比例した出力が得られる。

第２図に示した回路は、叙上の基本回路を二組組合せる
と共に、それらの出力の比を算出する除算回路及び乾温
度指示計を付加して成るものであり、図中、１′ないし
１０′はそれぞれ第１図中に示した同一符号のものと同
一の構成要素であり、１′は類。

温抵抗体１と同一の特性を有する洩り温抵抗体、２′は
抵抗値、ｙ′＝Ｒ。

（１十Ｑｔ側） ……■を有する固定抵抗、４′
ないし８′はそれぞれ挿入抵抗、４なし、し８と同一の
抵抗値を有する挿入抵抗１０′は演算増中器１０と同一
特性を有する演算増中器、１２は除算回路、１３は乾湿
度指示計である。

而して、側温抵抗体１は乾球部内に、同１′は緑球部内
に置かれており、従って、演算増中器１０及び１０′の
出力は、それぞれ（ｔ−ｔ。

。）及び（ｔｗ−ｔｏｗ）に比例したものとなる。換言
すれば、この演算増中器１０′及び１０の出力比は二温
度乾湿比Ｑに等しく、且つこの出力比は除算回路１２に
より得られるから、除算回路１２の出力に応動する乾湿
度指示計１３により乾湿度が指示されるものである。而
して、（ｔｗ−ｔｏｗ）に比例する第１の電圧信号及び
（ｔ−ｔｏｏ）に比例する第２の電圧信号は、第１図に
示した回路によらなくとも、作動点を適切に選定すれば
熱電トランジスタ温度計又はトランジスタ温度計によっ
ても容易に得られる。

トランジスタ温度計では、回路の抵抗の値によって任意
の基準温度とすることができ、基準温度をｔ。ｏ。０と
すれば、出力電圧は ＥＴ＝ｙ（ｔ−ｔ。

。） ……のであるから、（ｔ−ｔｏｏ）に比例
している電圧が容易に得られる。

（ｔｗ−ｔｏｗ）に比例している電圧も同様の方法で作
られる。△ｔ＝ｔｏｏ−ｔｏｗとして、（ｔ−ｔｗ−△
ｔ。）に比例している電圧は、ｙくｔ−ｔｏｏ）一ｙ（
ｔｗ−ｔｏｗ）＝ｙ（ｔ−ｔｗ−△ｔｏ）として得られ
る。熱電トランジスタ温度計では、（ｔ−ｔｏｏ），（
ｔｗ−ｔｏｗ）あるし、は（ｔ−ｔｗ＝△ｔｏ）に比例
している電圧は、トランジスタ温度計と同様の方法で作
られる。

（ｔ−ｔｏｏ），（ｔｗ−ｔｏｗ），（ｔ−ｔｗ＋△ｔ
ｏに比例している電圧が作られると、除算回路によって
乾湿比に比例している電圧が得られ、相対湿度が直示さ
れる。熱電温度計では、基準温度をｔｏｏ℃あるいはｔ
。

ｗｏｏに保てば、熱起電力が８（ｔ−ｔｏｏ）あるいは
Ｂ（ｔｗ−ｔｏｗ）であり、（ｔ−ｔｏｏ）あるし、は
（ｔｗ−ｔｏｗ）に比例している電圧が容易に得られる
が、一方の接点をｔｏｏ。０あるいはｔｏｗ℃に保つこ
とはあまり都合のよいことではないので、実際にはほと
んど行われない。

しかし、両接点をそれぞれｔｏｏ，ｔｗｑ Ｃに保てば
、熱起電力が８（ｔ−ｔｗ）であるから、（ｔ−ｔｗ）
に比例する電圧は極めて簡単に得られる。そのために、
△ｔｏ＝０のときに（ｔ−ｔｗ）に比例している電圧を
得るのに適している。乾湿温度差を熱電対で、また、乾
温度を熱蚤トランジスタ温度計で測定する型式の直示乾
湿計の実施例は第３図に示されている。

図中、１４及び１５はそれぞれ乾球部及び湿球部であり
、１６は乾湿温度差を測定する熱電対、１７はトランジ
スタ１８、演算増中器１９、電源端子２０及び図示した
挿入抵抗から成り、熱電対２１と連接されて熱電トラン
ジスタ温度計を構成するトランジスタ温度変換回路、２
２及び２３は演算増中器、２４は符号反転回路、２５は
除算回路、２６は乾湿度指示計である。

なお、ここではｔ。

。＝ｔｏｗ、即ち△ｔ。＝０として説明するが、本発明
はこれに限られるものではなく、適宜の補償回路を設け
ることにより、△ｔｏが０でない場合にも対応し得るも
のである。熱電トランジスタ温度計の連接温度（トラン
ジスタの温度で、同時に熱電対の基準接点の温度）がｔ
Ｇ。０であり、トランジスタ温度変換回路１ ７の基準
温度をｔｏＤ。

０であるとすると、熱電対２１の熱起電力Ｖ，、トラン
ジスタ温度変換回路１ ７の出力電圧は、それぞれＶ，
＝８（ｔ−ｔｃ），Ｖ２＝ｙ（ｔＧ−ｔ。

。）．・・．・・｛８）である。

ｎ．３＝〜ｙなる条件が充たされるようにｎ・，ｎ２を
選んで、Ｖ，のｎ，倍とＶ２のｎ２倍との和Ｅ，を演算
増中器２３で作ると、Ｅ，＝ｎ，Ｖ，十〜Ｖ２＝ｎ，８
（ｔ−ｔｃ）十山ｙ（ｔＧ−ｔｏｏ）＝ｎ，８（ｔ−ｔ
ｏｏ） ・・・・・・（９１となり、（ｔ−
ｔｏｏ）に比例している電圧が得られる。

なお、ｙ＝８であるようにｙを調節しておくと、Ｅ，が
簡単に得られるが、ここでは省略する。一方、乾湿両温
度の差を測定する熱電対１６の熱起電力はＥ２＝８（ｔ
−ｔｗ） ……００である。

従って、除算回路２５で両電圧の比Ｅ２／Ｅ，を作ると
、Ｅ２ ８（ｔ−ｔｗ） Ｅ，一ｎ，８（ｔ−ｔ。

。）＝よ・ ・…．・（１１） が得られ、これに応動する乾湿度指示計２６により相対
湿度が直示される。

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、極めて簡単且つ安価な回路構成により、軽便に乾湿
度を直示できる鰭気式の直示乾湿計を提供できるもので
ある。

なお、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるもので
なく、例えば、温度差湿温度乾湿比Ｑ２を利用すること
もでき、また、乾温度等の測定にトランジスタ温度計を
用いることもあり、本発明はそれらのすべてを包摂する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる直示乾湿計で用いられる基本回
路の一実施例の構成を示す回路図、第２図は上記第１図
に示した回路を利用した二温度式直示乾湿計の一実施例
を示す回路図、第３図は温度温度差式直示乾湿計の一実
施例を示す回路図である。 １０，１０′，１９，２２，２３・・・・・・演算増中
器、１２，２５・・・・・・除算回路、１３，２６・・
・・・・乾湿度指示計、１６，２１・…・・熱電対。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾温度ｔと湿温度ｔ＿Ｗとを座標軸として表わした
   等露点線の共有点の乾湿度をｔ＿Ｏ＿Ｄ、湿温度をｔ＿
   Ｏ＿Ｗとしたとき、 （ｔ−ｔ＿Ｏ＿Ｗ）に比例する第
   １の電圧信号と（ｔ＿Ｗ−ｔ＿Ｏ＿Ｄ）に比例する第２
   の電圧信号とを出力する温度変換回路と、上記二つの電
   圧比を算出し得る除算回路と、その除算回路の出力に応
   動する指示計とにより構成された直示乾湿計。 ２ 乾温度ｔと湿温度ｔ＿Ｗとを座標軸として表わした
   等露点線の共有点の乾湿度をｔ＿Ｏ＿Ｄ、湿温度をｔ＿
   Ｏ＿ｗとしたとき、 ｛ｔ−ｔ＿Ｗ−（ｔ＿Ｏ＿Ｄ−ｔ
   ＿Ｏ＿Ｗ）｝に比例する第１の電圧信号と（ｔ−ｔ＿Ｏ
   ＿Ｄ））に比例する第２の電圧信号とを出力する温度変
   換回路と、上記二つの電圧比を算出し得る除算回路と、
   その除算回路の出力に応動する指示計とにより構成され
   た直示乾湿計。 ３ 乾温度ｔと湿温度ｔ＿Ｗとを座標軸として表わした
   等露点線の共有点の乾湿度をｔ＿Ｏ＿Ｄ、湿温度をｔ＿
   Ｏ＿Ｗとしたとき、｛ｔ−ｔ＿Ｗ−（ｔ＿Ｏ＿Ｄ−ｔ＿
   Ｏ＿Ｗ）｝に比例する第１の電圧信号と（ｔ＿Ｗ−ｔ＿
   Ｏ＿Ｄ）に比例する第２の電圧信号とを出力する温度変
   換回路と、上記二つの電圧比を算出し得る除算回路と、
   その除算回路の出力に応動する指示計とにより構成され
   た直示乾湿計。