RU52187U1

RU52187U1 - Датчик аспирационного психрометра

Info

Publication number: RU52187U1
Application number: RU2005104793/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Павлович Пирог; Юрий Владимирович Подгорный; Александр Михайлович Габа; Сергей Федорович Новицкий
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ангарское опытно-конструкторское бюро автоматики"
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-03-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель датчика аспирационного психрометра относится к измерительной технике. Цель полезной модели -обеспечение возможности измерения относительной влажности в случаях, когда температура анализируемой среды отличается от температуры окружающей среды в месте установки датчика психрометра. Предлагаемый датчик аспирационного психрометра содержит корпус и расположенные в нем "сухой" и "мокрый" термометры. В этом же корпусе выполнены входной и выходной каналы газового тракта, через которые аспиратором просасывается анализируемый газ, а давление внутри каналов контролируется манометром. Новым в датчике является то, что на входе анализируемого газа в датчик установлены термоэлементы Пельтье, обеспечивающие нагрев или охлаждение анализируемого газа, а перед "сухим" термометром размещен один из спаев термопарного датчика разности температур. Изготовлен макет датчика, проведены испытания психрометра, которые подтвердили работоспособность предложенной полезной модели. Предлагаемый датчик иллюстрируется чертежом.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть применена на всех отраслях техники, где необходимо измерение относительной влажности газов.

Известны различные модификации датчиков психрометров, например патент Великобритании, кл. G1N №1.152.876, Берлине М.А. "Измерение влажности" стр.222, М. "Энергия", 1973 г., "Психрометры аспирационные типов МВ-4М и М-34", http://vvvvw.measurement.ru/gk/meteo.

Наиболее близким к заявленной полезной модели относится первичный преобразователь (чувствительный элемент) автоматического психрометрического влагомера АПВ-201 ("Приборы и системы управления", №11, 1977 г.стр.25).

В качестве термочувствительных элементов в первичном преобразователе применены терморезисторы типа ММТ-4Т. Первичный преобразователь представляет собой полый термостойкий пластмассовый корпус, в цилиндрическом отверстии которого установлены "сухой" и "мокрый" терморезисторы и распылитель, служащий для создания водяного тумана вокруг "мокрого" терморезистора.

Основными недостатками этого аспирационного психрометра являются:

во первых, невозможность измерения больших значений относительной влажности, если температура в точке измерения существенно превышает температуру в камере (канале) психрометра из-за конденсации влаги в ней;

во-вторых, использование в психрометре в качестве "сухого" и "мокрого" термометров терморезисторов из-за большой нелинейности их

характеристики "температура-сопротивление" не обеспечивает высокой точности измерения;

в третьих, при проведении измерений психрометр дает достоверную информацию об относительной влажности только при условии, когда температура анализируемого газа в точке, где необходимо измерять относительную влажность, равна температуре продуваемого анализируемого газа в датчике. Если температура отличается, то измеренная относительная влажность будет отличаться от относительной влажности в точке, где ее необходимо измерять.

Цель полезной модели -обеспечение возможности измерения относительной влажности в случаях, когда температура анализируемой среды отличается от температуры окружающей среды в месте установки датчика психрометра.

Поставленная цель достигается тем, что датчик психрометра дополнительно снабжен термопарой (для измерения разности температур в точке отбора пробы) и в канале датчика психрометра) и термоэлементами Пельтье (для поддержания с помощью электронной схемы температуры анализируемого газа в канале датчика равной температуре анализируемой среды в месте измерения относительной влажности), а в качестве "сухого" и "мокрого" термометров используются прямосмещенные кремниевые диоды или транзисторы.

На фигуре приведен чертеж датчика аспирационного психрометра.

Анализируемый газ через пробоотборную трубку 1, имеющую фильтр 2 для защиты от попадания механических примесей и нагревательный элемент 3 для предотвращения выпадания конденсата, поступает во входной канал 4, температура в котором поддерживается равной температуре газа в контролируемом объекте с помощью термоэлементов Пельтье 5, 6, а тепло отводится радиаторами 7, 8. К каждому термоэлементу Пельтье подходят по два провода 9, 10 и 11, 12, через которые осуществляются питание этих термоэлементов от схемы управления (на рисунке не показана).

Использование элементов Пельтье позволяет получить внутри канала температуру, равную температуре анализируемой среды в точке отбора, независимо от знака разности температур. Далее анализируемый газ омывает два диода, или два кремниевых транзистора, используемых в качестве "сухого" термометра 13 и "мокрого" термометра 14. Перед "сухим" термометром размещен один из спаев термопарного датчика разности температур 15, а второй спай термопары предназначен для размещения в точке измерения относительной влажности. Термопара подключается к измерительному входу схемы управления. При равенстве температур анализируемого газа в точке измерения и в датчике психрометра термоЭДС в цепи термопары отсутствует. "Мокрый" термометр увлажняется хлопчатобумажным фитилем 16, всасывающим дистиллированную воду из сосуда 17, в который вода подается от внешнего источника через отверстие 18. С целью сведения к минимуму влияния на работу датчика перепадов температур за счет изменения температуры окружающей среды и теплового излучения фитиль помещен в пластмассовую трубку 19, которая уменьшает влияние высыхания фитиля при подаче воды к "мокрому" термометру в процессе движения анализируемого газа с помощью аспиратора 20, подключаемого к выходному каналу 21. Избыточное давление, величина которого используется в формуле для расчета относительной влажности, измеряется манометром 22, подключаемым через отверстие 23. Элементы электронной схемы размещены на плате 24 и закрыты кожухом 25. Корпус 26 датчика выполнен из неметаллического термостойкого материала, уменьшающего теплообмен между поверхностями "мокрого" термометра и окружающими его деталями.

Claims

1. Датчик аспирационного психрометра, содержащий установленные последовательно в потоке газа "сухой" и "мокрый" термометры, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения относительной влажности при температуре анализируемой среды и одновременного повышения точности он дополнительно снабжен термоэлементами Пельтье, установленными на конструкции входного канала, и термопарой, первый спай которой установлен перед "сухим" термометром, а ее второй спай предназначен для размещения в точке отбора пробы.

2. Датчик аспирационного психрометра по п.1, отличающийся тем, что в качестве "сухого" и "мокрого" термометров используются кремниевые диоды.

3. Датчик аспирационного психрометра по п.1, отличающийся тем, что в качестве "сухого" и "мокрого" термометров используются кремниевые транзисторы в диодном включении.