SU1117433A1 - Устройство дл измерени нагревающего воздействи среды - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРЕВАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентил тором, систему увлажнени  гигроскопического покрыти , сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенные к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, отличающеес  тем, что, с целый повышени  точности путем локализации измерений, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точне шара с возможностью его взаимодействи  с гигроскопическим покрытием, чувствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проход щем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрыти  шара , а микроэлектронный вычислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован (Л от его воздушной среды. NI оо оо

Description

I

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в гигиенической практике дл  оценки нагревающего воздействи  среды, а также в системах автоматического регулировани  микроклиматом в кабинах различных машин, здани х и сооружени х, в которых находитс  обслуживающий персонал.

Известны метод и устройство дл  оценки тенлового состо ни  по индексу нагревающего воздействи  среды WBGT, который учитывает в одном показателе вли ние темшературы , влажности, скорости движени  воздуха и солнечной радиации. Индекс определ етс  по формуле

WBGT 0,7WB

0,2GTK),1PB,

где WB, ОТ, DB - соответственно показатели влажного, шарового сухого термометров .

Дл  определени  влажности воздуха используетс  аспирационный психрометр с сухим и влажным термометрами, а дл  измерени  результирующей температуры - шаровой термометр системы Вернон-йокл. Эта температура  вл етс  показателем климатического состо ни  среды на рабочем месте в производственном помещении, в кабине машины и т. п. 1.

Недостатком этого прибора при измерении нагревающего воздействи  среды  вл етс  больша  инерционность, необходимость сн ти  показаний и математической обработки результатов, значительные ошибки измерений, а также громоздкость и низка  надежность при использовании их в производственных помещени х и транспортных машинах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  нагревающего воздействи  среды, содержащее полый щар с установленным в нем шаровым термометром и вентил тором , системы увлажнени  гигроскопического покрыти , сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенными к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором. Помещенный внутри щара, обт нутого посто нно смачиваемым черным фетром, термистор измер ет результирующую температуру, котора  рассчитываетс  по pa3jin4HbiM аналитическим выражени м в зависимости от скорости движени  воздуха.

Относительна  влажность определ етс  приборами, например психометром. Обработка результатов и расчет результирующей температуры производитс  вручную или с помощью вычислительного устройства 2.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерений, котора  обуславливаетс  необходимостью при17433

1

менени  различных приборов, сн тием показателей и их мате.матической обработкой, отсутстви  контрол  за смачиваемостью покрыти  щара, измерением параметров в различных точках рабочей зоны.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности путе.м локализации измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  нагревающего воздействи  среды, содержащее полый шар

с установленным в нем шаровым тер.мометром и вентил тором, систему увлажнени  гигроскопического покрыти , сухой и влажный термометры с чувствитатьными элементами , подсоединенными к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, чувствительный элемент влажного термо.метра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точке шара с возможностью его взаимодействи  с гигроскопическим покрытием , чувствительный элемент сухого

термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проход шем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленно.м с зазором от гигроскопического покрыти  шара, а

микроэлектронный вычислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздушной среды.

На чертеже приведена принципиальна 

схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит полый шар 1 с гигроскопическим покрытие.м 2, систе.мой 3 увлажнени  и вентил тором 4, установленные на Hjape чувствительные элементы 5-7 сухого, влажного и шарового тер.мометров соответственного с резисторами 8- 10 микроэлектронный вычислительный блок 11, отделенный от воздушной среды шара теплоизол ционной перегородкой 12 и снабженный индикатором 13. Чувствительный

эле.мент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне 14 в нижней точке inapa с возможностью его взаимодействи  с гигроскопическим покрытием. Чувствительный элемент сухого термометра закреплен па регулируе 1ом по высоте кронштейне 15, проход щем через отверстие в радиационно-прозрачном, паронепроницаемом экране 16, установленном с зазором от гигроскопического покрыти  шара и микроэлектронный вычислительный блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздушной среды.

Устройство работает следующим образом. Из системы увлажнени  3 жидкость поступает на гигроскопическое покрытие 2

niapa 1 и смачивает его. Чувствительные элементы (например, терморезисторы и.ми бескорпусные кремниевые диоды) 5-- реагируют на температуру окружающего воздуха

внутри шара и в смоченном гигроскопическоп покрытии шара. Сигналы с датчиков температуры через резисторы 8-10 поступают на входы микроэлектронного вычислительного блока 11, который их суммирует и результаты выдаютс  на индикатор 13 или в систему управлени  микроклиматом . Температуры сухого, влажного и шарового термометров суммируютс  с установленными гигиенической практикой коэффициентами 0,1; 0,7 и 0,2, которые обеспечиваютс  соответствуюш,ими отношени ми сопротивлений резисторов термометров 8- 10 и сопротивлением обратной св зи вычислительного блока И. Дл  исключени  вли ни  испар ющейс  влаги с поверхности шара на показани  сухого термометра на верхней полусфере шара с определенным зазором от гигроскопического покрыти  установлен радиационно-прозрачный, паронепроницаемый экран 16, а чувствительный элемент , кроме того, закреплен.на регулируемом по высоте кронштейна 15 (напри.мер, телескопическом ), высота которого определ етс  в зависимости от интенсивности испарени  влаги подвижности воздуха в рабочей зоне. Контроль увлажнени  шара осуществл етс  в его самой нижней точке путем фиксации прижати  чувствительного элемента влажного термометра к гигроскопическому покрытию пружин щим элементом (кронштейном) 14.

При переводе кронштейна в нижнее положение датчик фиксирует температуру окружающего воздуха, что при влажном гигроскопическом покрытии отмечаетс  индикатором 13. С целью исключени  теплового вли ни  микроэлектронного вычислительного блока 11 на показани  шарового термометра, вычислительный блок отделен от воздушной среды шара теплоизол ционной перегородкой 12. Охлажде , мие блока осуществл етс  через поверхность шара и его гигроскопическое покрытие . Уменьщение инерционности шарового термометра достигаетс  перемешиванием воздушной среды в шаре вентил тором 4.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет суммировать температуры влажного , шарового и сухого термометра с весовыми коэффициентами 0,7; 02 и 01, т. е. определить индекс нагревающего воздей5 стви  среды WBGT, который  вл етс  оценочным показателем вли ни  температуры, влажности, скорости движени  воздуха и солнечной радиации на организм человека. Этот индекс может  вл тьс  количественным показателем теплового состо ни  человека нар ду с объективными гигиеническими показател ми. По сравнению с известными устройствами, предлагаемое устройство позвол ет производить автоматическое измерение нагревающего воздействи  среды

5 в локальных точках рабочей зоны, повысить точность измерени  и ускорить использование результатов измерений дл  оценки нагревающего воздействи  среды, а также в системах автоматического регулировани  микроклиматом. Поддержание в здани х и

сооружени х гигиенических обоснованных микроклиматических условий позвол ет получить значительный эффект за счет оздоровлени  условий труда и снижени  затрат энергии на кондиционирование воздуха .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРЕВАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ, содержащее полый шар с установленным в нем шаровым термометром и вентилятором, систему увлажнения гигро- скопического покрытия, сухой и влажный термометры с чувствительными элементами, подсоединенные к микроэлектронному вычислительному блоку с индикатором, отличающееся тем, что, с целыб повышения точности путем локализации измерений, чувствительный элемент влажного термометра установлен на подпружиненном кронштейне в нижней точке шара с возможностью его взаимодействия с гигроскопическим покрытием, чувствительный элемент сухого термометра закреплен на регулируемом по высоте кронштейне, проходящем через отверстие в радиационно-прозрачном паронепроницаемом экране, установленном с зазором от гигроскопического покрытия шара, а микроэлектронный вычислительный £ блок размещен на внутренней поверхности верхней полусферы шара и теплоизолирован от его воздушной среды.