SU760015A1 - Устройство для измерения влажности газов - Google Patents

Description

1

Изобретение .относится к области у измерения влажности газов и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства.

Известно устройство для измерения 5 влажности газов, основанное на сорбционных свойствах некоторых веществ, например, кулонометрический гигрометр, имеющий высокую чувствитель- _ ность к влажности [1]. 10

Недостатком такого устройства является низкая стабильность градуировки и инерционность работы.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является 15 устройство для измерения Влажности газов, содержащее измерительный канал, включающий рабочий генератор с рабочим пьезорезонатором, опорный канал, с опорным генератором и опор- 20 ным пьезорезонатором и смеситель [21.

Недостатком устройства является значительная инерционность рабочего пъеэорезонатора, ограничивающая быстродействие влагомера.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства для измерения влажности.

Поставленная цель достигается тем,

что опорный пьеэорезонатор имеет маг-3ϋ

2 ;

нитопроводящее покрытие и дополни"., тельные электроды, а в устройство до полнительно введены последовательно соединенные частотный дискриминатор, дифференциатор, усилитель постоянного тока и блок согласования, причем выход последнего связан с опорным резонатором, а вход частотного дискриминатора соединен с выходом рабочего генератора. Блок согласования может быть выполнен в виде преобраэо вателя постоянного напряжения в пере менное, нагруженного на соленоид, в виде магнитоэлектрического преобразо вателя, механически связанного с опорным пьезорезонатором, или в виде управляющего источника напряжения,' выход которого соединен с дополнительными электродами опорного пьезорезонатора.

На фиг. 1 показана блок-схема измерителя влажности газов,- на фиг.2 график, характеризующий переходные процессы для прототипа; на фиг.З такой же график для предложенного ΐ устройства.

Устройство для измерения влажности состоит из измерительного канала 1, содержащего рабочий генератор 2 и рабочий пьезорезонатор 3 с пленкой

760015

сорбента, опорного канала 4, содержа щего опорный генератор 5 и опорный пьезорезонатор 6. Выходы измерительного к Опорного генераторов связаны со'смесителем 7, выход которого язляется выходом устройства. "

Устройство для измерения влажности снабжено последовательно соединенными частотным дискриминатором 8, дифференциатором 9, усилителем постоянного тока 10 и блоком согласования 11. Выход блока согласования связан с опорным пьезорезонатором 6, а вход частотного дискриминатора 8 связан С выходом измерительного канала 2.

Блок согласования. 11 может быть выполнен в следующих вариантах: в виде Преобразователя постоянного напряжения в переменное, нагруженного на соленоид, магнитное поле которого ; .взаимодействует с магнитопроводящим': покрытием, нанесенным на опорный <

'пьезореэонатор; в виде магнитоэлектрического преобразователя, механически связанного с опорным пьезорезонатором, в виде управляемого источника напряжения, связанного с дополнительными электродами опорного пьезорезо' натора. .

Устройство работает следующим об-, разом. /

При помещении рабочего пьеэореэо-/ натора в анализируемую среду, пленка| сорбента, нанесенная на пЬезорезона-г, тор 3, начинает поглощать влагу в результате чего частота рабочего гене-,· ратора изменяется, что вызывает изменение выходного сигнала смесителя 7.

Частотный дискриминатор 8 преоб- ι. разует частоту генератора 2 в напря-/ жение, а дифференциатор 9 формирует [: электрический сигйал', пропорциональный скорости изменения частоты генератора 2, который затем усиливается усилителем постоянного’ тока 10 и поступает на блок согласования 11.Блок? согласования 11 воздействует на / пьёэорезонатор б.опорного канала и изменяет частоту опорного генератора¹ 5 таким образом, чтобы разность частот на выходе смесителя 7 стремилась к установившемуся значению ДР.

Изменение частоты опорного гене‘ратора осуществляется либо воздействием переменного магнитного поля’,

(блока_____согласования 11 на магни- ·;.

топроводящее покрытие опорного . : пьезогенератора б, либо · механическим воздействием магнитоэлектрического преобразователя блока согласования 11 на опорный пъезореэОнатор 6, либо 'воздействием электрического напряжения блока согласования 11 на дополнительные электроды опорного пьезореэонатора 6.

10

15

20

25

35

£

40

45

В установившемся режиме частота рабочего генератора 2 не изменяется, поэтому выходной сигнал дифференциатора 9 равен нулю и воздействие блока согласования 11 на опорный пЬезорезонатор 6 прекращается.

Как видно из фиг. 2, скачкообразное изменение измеряемой влажности вызывает установление выходной частоты ДР смесителя за время -Ь,, а такое жё скачкообразное изменение влажности для предложенного устройства приводит к установлению частоты ДР, смесителя за время , т.е.'

предложенное устройство обладает большим быстродействием.

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для измерения влажности газов,содержащее измерительный кайал, включающий рабочий генератор с рабочим пьеэорезонатором, опорный канал с опорным генератором и опорным пьеэорезонатором, смеситель входы которого соедйнены с выходами рабочего и опорного Генераторов соответственно, от ли чающееся тем, что, с целью повышения быстро- , действия работы устройства, опорный ^: пьезогенератор имеет магиитопроводящее покрытие и дополнительные электроды, а в устройство дополнительно введены последовательно соединенные частотный дискриминатор, дифференциатор, усилитель постоянного тока и блок согласования, причем выход последнего связан с опорным резонатором, а вход частотного дискриминатора соединен с выходом рабочего Генератора.
2. 2. Устройство по π. 1, о т л и- . ч а ющеес я тем, что блок согласования выполнен в виде преобразователя постоянного напряжения в переменное, нагруженного на соленоид.
3. 3. Устройство по п. 1, от л и чающееся тем> что блок согласования выполнен в виде магнитоэлектн рического преобразователя, механически связанного с опорным пьезорезонатором.
4. 4. Устройство поп.1, отличающееся тем, что блок согласования выполнен в виде управляющего источника напряжения, выход которого соединен с дополнительными электродами опорного пьезореэонатора.