RU2738976C2 - Air humidity sensor and method of its regeneration - Google Patents

Air humidity sensor and method of its regeneration Download PDF

Info

Publication number
RU2738976C2
RU2738976C2 RU2019116492A RU2019116492A RU2738976C2 RU 2738976 C2 RU2738976 C2 RU 2738976C2 RU 2019116492 A RU2019116492 A RU 2019116492A RU 2019116492 A RU2019116492 A RU 2019116492A RU 2738976 C2 RU2738976 C2 RU 2738976C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
humidity
sensor
humidity sensor
moisture
heating
Prior art date
Application number
RU2019116492A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019116492A (en
RU2019116492A3 (en
Inventor
Сергей Анатольевич Кондратов
Сергей Анатольевич Постригань
Original Assignee
Сергей Анатольевич Постригань
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Анатольевич Постригань filed Critical Сергей Анатольевич Постригань
Priority to RU2019116492A priority Critical patent/RU2738976C2/en
Publication of RU2019116492A publication Critical patent/RU2019116492A/en
Publication of RU2019116492A3 publication Critical patent/RU2019116492A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2738976C2 publication Critical patent/RU2738976C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K41/00Incubators for poultry
    • A01K41/04Controlling humidity in incubators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: group of inventions relates to technological control of poultry incubation process. Air humidity sensor includes a base in the form of a printed-circuit board with current-conducting elements and a heating element with a capacitive sensor placed on it. At that, current conducting elements and humidity sensor are connected to instrumentation. Method of humidity air humidity sensor regeneration is characterized by that in operating mode during incubation when moisture pickup reaches moisture content of medium of 90 %, control instrument gives command to connect heating element, which provides heating of capacitance sensor of humidity sensor until registered humidity drops to level of 10 %. Then, the capacitive sensor is stopped and the cooling process takes place. At that, the capacitive sensor accumulates moisture, and when the humidity growth parameters cease to vary within the range of not more than 3 % for 30 s, the humidity sensor again switches to the operating mode, as long as moisture values do not reach 90 %. Then the operation cycle is repeated, and after the incubation process the humidity sensor and the control instrument are in standby mode. Humidity sensor collects moisture from the medium of the incubator and when value of 40 % moisture is achieved, the instrumentation provides a command for heating the heating element. Heating is continued until moisture content of sensor reaches 10 %, then the cycle of operation is repeated.
EFFECT: technical result consists in enabling accurate measurement of readings of current relative humidity, as well as possibility of sensor regeneration and longer service life of sensor.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологическому контролю процесса инкубации сельскохозяйственной птицы.The invention relates to agriculture, in particular to the technological control of the process of incubation of poultry.

Успешный процесс инкубации сельскохозяйственной птицы зависит от четкого технологического контроля температурно-влажностях параметров режима в инкубаторе. Известно, что высокая влажность должна поддерживается в первые дни инкубации, когда яйцо не защищено от потери воды в следствие испарения, поэтому, в первые дни инкубации, следует максимально сохранять воду в яйце. Повышение относительной влажности в инкубаторе после 6 суток инкубации задерживает рост эмбрионов, поэтому инкубация яиц в условиях повышенной влажности с этого возраста не целесообразна. Кроме того, высокая точность поддержания влажности воздуха в инкубаторе необходима для того, чтобы избежать возникновения точки росы, при которой водяной пар будет конденсироваться. В настоящее время в инкубаторах для определения влажности воздуха используют наряду с гигрометрами сенсорные датчики влажности (см. Интернет-ресурс www.honeywell.ru). Известно также, что съем достоверных показаний зависит не только от повышенной важности в инкубаторе, но и от оседания частиц пыли, грязи, присутствующих в инкубаторе, агрессивности общей газовой среды, что приводят к неточности показаний и в конечном итоге выходе датчика влажности из строя (поломки).The successful process of incubation of poultry depends on accurate technological control of temperature and humidity parameters of the regime in the incubator. It is known that high humidity should be maintained in the first days of incubation, when the egg is not protected from water loss due to evaporation, therefore, in the first days of incubation, water should be kept in the egg as much as possible. An increase in the relative humidity in the incubator after 6 days of incubation retards the growth of embryos, therefore, incubation of eggs in high humidity conditions from this age is not advisable. In addition, high accuracy of maintaining the air humidity in the incubator is necessary in order to avoid a dew point, at which water vapor will condense. At present, in incubators, to determine the air humidity, along with hygrometers, humidity sensors are used (see the Internet resource www.honeywell.ru). It is also known that the removal of reliable readings depends not only on the increased importance in the incubator, but also on the settling of dust particles, dirt present in the incubator, the aggressiveness of the general gas environment, which leads to inaccurate readings and ultimately failure of the moisture sensor (breakdown ).

Из уровня техники известно, что большинство имеющихся в настоящее время датчиков влажности характеризуются сложностью конструкции, изготавливаются пористыми, характеризуются низкой стабильностью измерения, повышенной инерционностью за счет диффузии воды и требуют замены на новые.It is known from the prior art that most of the currently available moisture sensors are characterized by a complex design, are made porous, are characterized by low measurement stability, increased inertia due to water diffusion and require replacement with new ones.

К таким датчикам относятся: Датчик влажности воздуха, содержащий два токопроводящих электрода, размещенных на диэлектрической подложке, причем, электроды выполнены в виде плоских спиралей или колец, имеющих общую ось, на которых размещена влагочувствительная полимерная пленка (см. Патент на полезную модель №79674, G01N 27/04, 14.07.2008). Устройство для измерения влажности воздуха, содержащее емкостный сенсор влажности и резистивный сенсор температуры, усилитель переменного напряжения, измеритель уровня переменного напряжения, функциональный блок, генератор переменного напряжения, электронный преобразователь сопротивления резистивного сенсора в напряжение (ток), регистратор, причем выход генератора соединен длинной линией с одним из контактов емкостного сенсора, выход усилителя напряжения соединен с входом измерителя уровня напряжения, выход которого соединен с одним из входов функционального блока, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя сопротивления в электрический сигнал (ток, напряжение), ко входу которого с помощью длинной линии подключен резистивный сенсор температуры, а выход функционального блока подсоединен к регистратору, ко второму контакту емкостного сенсора подключена первичная обмотка согласующего трансформатора, второй конец которой соединяется длинной линией с генератором переменного напряжения, а ко вторичной обмотке трансформатора подключена сигнальная линия с волновым сопротивлением, второй конец которой подсоединен ко входным клеммам усилителя напряжения, причем модуль комплексного сопротивления первичной обмотки подключенного к сигнальной линии трансформатора должен быть в 100-200 раз меньше модуля комплексного сопротивления емкостного сенсора, (см. Патент РФ №2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 27.06.2002). Датчик влажности, выполненный в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, а внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон (см. Патент РФ №2672814, G01N 27/22, 06.02.2018).Such sensors include: An air humidity sensor containing two conductive electrodes placed on a dielectric substrate, moreover, the electrodes are made in the form of flat spirals or rings having a common axis, on which a moisture-sensitive polymer film is placed (see Patent for utility model No. 79674, G01N 27/04, 14.07.2008). A device for measuring air humidity, containing a capacitive humidity sensor and a resistive temperature sensor, an AC voltage amplifier, an AC voltage level meter, a functional block, an AC voltage generator, an electronic converter of the resistance sensor resistance into a voltage (current), a recorder, and the generator output is connected by a long line with one of the contacts of the capacitive sensor, the output of the voltage amplifier is connected to the input of the voltage level meter, the output of which is connected to one of the inputs of the functional block, the second input of which is connected to the output of the resistance converter into an electrical signal (current, voltage), to the input of which using a long a resistive temperature sensor is connected to the line, and the output of the functional unit is connected to the recorder, the primary winding of the matching transformer is connected to the second contact of the capacitive sensor, the second end of which is connected by a long line to the alternator voltage, and a signal line with a characteristic impedance is connected to the secondary winding of the transformer, the second end of which is connected to the input terminals of the voltage amplifier, and the complex resistance module of the primary winding connected to the signal line of the transformer must be 100-200 times less than the complex resistance module of the capacitive sensor, ( cm. RF patent No. 2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 27.06.2002). A moisture sensor made in the form of internal and external conductive plates, between which a dielectric spacer made of moisture-absorbing material is placed, the current-conducting plates are made with the possibility of being connected to a series circuit with a current source and a capacitance meter, and the external conductive plate is made in the form of a grid of electrically conductive threads, the conductive plate is made in the form of a conductive metal core placed in an electrically conductive sheath, and the dielectric gasket is made of woven from polymer fibers (see RF Patent No. 2672814, G01N 27/22, 02/06/2018).

Таким образом, в заявляемом изобретении ставилась задача непрерывного контроля в заданных пределах одного из основных параметров микроклимата в инкубаторе - уровня влажности.Thus, in the claimed invention, the task was set to continuously monitor, within specified limits, one of the main parameters of the microclimate in the incubator - the humidity level.

Технической задачей заявляемого изобретения является использование сенсорного датчика влажности с возможностью точных измерений показаний текущей относительной влажности, возможности его регенерации и удлинение срока службы.The technical objective of the claimed invention is the use of a humidity sensor with the ability to accurately measure the current relative humidity, the possibility of its regeneration and lengthening the service life.

На фиг. 1 представлен общий вид датчика влажности.FIG. 1 shows a general view of the humidity sensor.

Устройство состоит из основания 1 с размещенным на нем токопроводящими элементами 2, к которым прикреплен нагревательный элемент 3 с размещенным на нем емкостным сенсором 4.The device consists of a base 1 with conductive elements 2 placed on it, to which a heating element 3 is attached with a capacitive sensor 4 placed on it.

Основание 1 выполнено в виде печатной платы. Токопроводящие элементы 2 подключены к контрольно-измерительному прибору (на чертеже не показан). Сенсор 4 имеет дополнительные проводники тока, подключенные к контрольно-измерительному прибору (на чертеже не обозначены).Base 1 is made in the form of a printed circuit board. The conductive elements 2 are connected to a control and measuring device (not shown in the drawing). Sensor 4 has additional current conductors connected to the control and measuring device (not indicated in the drawing).

Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.

При работе датчика влажности в рабочем режиме, при регистрации 90% влажности среды в инкубаторе контрольно-измерительным прибором, последний дает команду на подключение электронагревателя 3 с помощью токопроводящих элементов 2. Идет нагрев сенсора 4, до тех пор, пока регистрируемая влажность не упадет до отметки 10%. Затем нагрев сенсора 4 прекращают. Идет процесс остывания сенсора. При этом сенсор 4 набирает влагу, и когда показатели роста влажности перестают изменяться в диапазоне не более 3% в течение 30 сек., датчик влажности снова переходит в рабочий режим, до тех пор, пока показатели влажности не достигнут отметки 90%. Затем цикл работы повторяется.When the humidity sensor is operating in operating mode, when the control and measuring device registers 90% of the ambient humidity in the incubator, the latter gives a command to connect the electric heater 3 using conductive elements 2. Sensor 4 is heated until the recorded humidity drops to the mark ten%. Then the heating of the sensor 4 is stopped. The sensor is cooling down. At the same time, the sensor 4 gains moisture, and when the humidity growth indicators stop changing in the range of no more than 3% for 30 seconds, the humidity sensor switches back to operating mode until the humidity indicators reach 90%. Then the cycle of work is repeated.

После окончания процесса инкубации и до закладки новой партии яиц, датчик влажности, контрольно-измерительный прибор находятся в дежурном режиме. Датчик влажности набирает влагу из среды инкубатора. И при достижении показателя 40% влажности, контрольно-измерительный прибор дает команду на нагрев нагревательного элемента 3. Нагрев продолжается до достижения показателя влажности 10%. Цикл работы повторяется.After the end of the incubation process and before laying a new batch of eggs, the humidity sensor, the control and measuring device are in standby mode. The humidity sensor draws moisture from the incubator environment. And when the humidity reaches 40%, the tester gives a command to heat the heating element 3. Heating continues until the humidity reaches 10%. The cycle of work is repeated.

Это позволяет производить восстановление (регенерацию) датчика влажности, и увеличить срок службы последнего до 5-6 лет.This allows you to restore (regenerate) the moisture sensor, and increase the service life of the latter up to 5-6 years.

Claims (2)

1. Датчик влажности воздуха, включающий основание в виде печатной платы с токопроводящими элементами и нагревательный элемент с размещенным на нем емкостным сенсором, причем токопроводящие элементы и сенсор влажности подключены к контрольно-измерительному прибору. 1. Air humidity sensor, including a base in the form of a printed circuit board with conductive elements and a heating element with a capacitive sensor placed on it, and the conductive elements and a humidity sensor are connected to the control and measuring device. 2. Способ регенерации датчика влажности воздуха, характеризующийся тем, что в рабочем режиме в процессе инкубации при достижении датчиком влажности показания влажности среды 90% контрольно-измерительный прибор дает команду на подключение нагревательного элемента, который обеспечивает нагрев емкостного сенсора датчика влажности до тех пор, пока регистрируемая влажность не упадет до отметки 10%, затем нагрев емкостного сенсора прекращают и идет процесс остывания, при этом емкостный сенсор набирает влагу, и когда показатели роста влажности перестают изменяться в диапазоне не более 3% в течение 30 сек, датчик влажности снова переходит в рабочий режим, до тех пор, пока показатели влажности не достигнут отметки 90%, затем цикл работы повторяется, и после окончания процесса инкубации датчик влажности и контрольно-измерительный прибор находятся в дежурном режиме, при этом датчик влажности набирает влагу из среды инкубатора и при достижении показателя 40% влажности контрольно-измерительный прибор дает команду на нагрев нагревательного элемента, причем нагрев продолжается до достижения показателя влажности датчиком 10%, затем цикл работы повторяется.2. A method for regenerating an air humidity sensor, characterized in that in the operating mode during incubation, when the humidity sensor reaches 90% of the ambient humidity, the control and measuring device gives a command to connect a heating element, which provides heating of the capacitive sensor of the humidity sensor until the recorded humidity does not drop to the 10% mark, then the heating of the capacitive sensor is stopped and the cooling process takes place, while the capacitive sensor gains moisture, and when the humidity growth indicators stop changing in the range of no more than 3% within 30 seconds, the humidity sensor switches back to working mode, until the humidity indicators reach 90%, then the cycle of operation is repeated, and after the end of the incubation process, the humidity sensor and the control and measuring device are in standby mode, while the humidity sensor collects moisture from the incubator environment and when the indicator is reached 40% humidity measuring instrument The op gives a command to heat the heating element, and heating continues until the humidity indicator reaches 10%, then the cycle is repeated.
RU2019116492A 2019-05-28 2019-05-28 Air humidity sensor and method of its regeneration RU2738976C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116492A RU2738976C2 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Air humidity sensor and method of its regeneration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116492A RU2738976C2 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Air humidity sensor and method of its regeneration

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019116492A RU2019116492A (en) 2020-11-30
RU2019116492A3 RU2019116492A3 (en) 2020-11-30
RU2738976C2 true RU2738976C2 (en) 2020-12-21

Family

ID=73727183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116492A RU2738976C2 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Air humidity sensor and method of its regeneration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738976C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788822C1 (en) * 2022-09-01 2023-01-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Resistive air humidity sensor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU121079U1 (en) * 2012-06-22 2012-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" AIR HUMIDITY SENSOR CAPACITIVE
RU152497U1 (en) * 2014-11-07 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева" (КГПУ им. В.П. Астафьева) HUMIDITY SENSOR
US9146207B2 (en) * 2012-01-10 2015-09-29 Hzo, Inc. Methods, apparatuses and systems for sensing exposure of electronic devices to moisture
US9702840B2 (en) * 2012-08-02 2017-07-11 3M Innovative Properties Company Portable electronic device and vapor sensor card
RU2672814C1 (en) * 2018-02-06 2018-11-19 Владимир Степанович Кондратенко Humidity sensor
RU186702U1 (en) * 2017-08-08 2019-01-30 Анатолий Иванович Прокопьев CAPACITIVE SOIL MOISTURE SENSOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9146207B2 (en) * 2012-01-10 2015-09-29 Hzo, Inc. Methods, apparatuses and systems for sensing exposure of electronic devices to moisture
RU121079U1 (en) * 2012-06-22 2012-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" AIR HUMIDITY SENSOR CAPACITIVE
US9702840B2 (en) * 2012-08-02 2017-07-11 3M Innovative Properties Company Portable electronic device and vapor sensor card
RU152497U1 (en) * 2014-11-07 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева" (КГПУ им. В.П. Астафьева) HUMIDITY SENSOR
RU186702U1 (en) * 2017-08-08 2019-01-30 Анатолий Иванович Прокопьев CAPACITIVE SOIL MOISTURE SENSOR
RU2672814C1 (en) * 2018-02-06 2018-11-19 Владимир Степанович Кондратенко Humidity sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788822C1 (en) * 2022-09-01 2023-01-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Resistive air humidity sensor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019116492A (en) 2020-11-30
RU2019116492A3 (en) 2020-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1010072A (en) Method of measuring absolute humidity of air
CN107290399B (en) Transformer water content measuring device based on PDC/FDS medium response method
CN208459884U (en) A kind of accelerated degradation test system of electric energy meter
US20140347071A1 (en) Device and method for assessing the degradation of the insulation of an oil-insulated transformer
CN104459412A (en) Transformer thermal ageing real-time simulation measurement device and application thereof
CN104459411B (en) A kind of bicavate transformer heat ageing real-time Simulation measurement apparatus and its application
JP2015230290A (en) Dew condensation testing method, and dew condensation testing apparatus
RU2738976C2 (en) Air humidity sensor and method of its regeneration
CN111337797A (en) XLPE power cable main insulation non-uniform thermal aging state evaluation method based on modified Debye model
CN109387772B (en) Testing device and testing method for chip over-temperature protection
CN115774173B (en) Device and method for evaluating insulation performance of dry-type transformer
CN101893544A (en) Surface wettability sensor
US3005150A (en) Apparatus for determining the condition of electrical insulation
CN116840634A (en) Oil paper insulation aging evaluation method based on moisture migration
CN217901624U (en) Flexible blade surface humidity sensor of oxidation graphite alkene
CN111007107A (en) Dew point measuring method based on carbon-based flexible humidity-sensitive device
US2767574A (en) Apparatus for indicating moisture in oil
US3465591A (en) Humidity measuring device
CN103196572A (en) Method for improving main transformer remote-reading thermometer accuracy and remote-reading thermometer
CN209485403U (en) A kind of performance inspection device of dehumidifier
CN207181351U (en) Transformer moisture measurement device based on PDC/FDS dielectric response methods
CN204269747U (en) A kind of transformer heat ageing real time modelling measurement mechanism
White A new electrical hygrometer
CN109541003B (en) Detection and evaluation method for representing bifenthrin with different concentrations by utilizing silver wire bundle electrode
GB779307A (en) Improvements relating to hygrometers