Датчик влажности воздуха и способ его регенерации

Авторы патента:

G01N27/00 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

A01K41/04 - регулирование влажности в инкубаторах

Владельцы патента RU 2738976:

Постригань Сергей Анатольевич (RU)

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, а именно к технологическому контролю процесса инкубации сельскохозяйственной птицы. Датчик влажности воздуха включает 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. Способ регенерации датчика влажности воздуха характеризуется 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. Технический результат заключается в обеспечении возможности точных измерений показаний текущей относительной влажности, а также возможности регенерации датчика и удлинение срока его службы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологическому контролю процесса инкубации сельскохозяйственной птицы.

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).

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.

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).

Таким образом, в заявляемом изобретении ставилась задача непрерывного контроля в заданных пределах одного из основных параметров микроклимата в инкубаторе - уровня влажности.

Технической задачей заявляемого изобретения является использование сенсорного датчика влажности с возможностью точных измерений показаний текущей относительной влажности, возможности его регенерации и удлинение срока службы.

На фиг. 1 представлен общий вид датчика влажности.

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.

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).

Изобретение реализуется следующим образом.

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.

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.

Это позволяет производить восстановление (регенерацию) датчика влажности, и увеличить срок службы последнего до 5-6 лет.

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.

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.

Группа изобретений относится к зондированию конструкции из бетона для определения ее внутренних характеристик. Представлен способ зондирования конструкции из бетона, содержащий этапы, на которых: отправляют электромагнитную волну в упомянутую конструкцию посредством антенны, принимают отраженный сигнал упомянутой электромагнитной волны из упомянутой конструкции посредством упомянутой антенны, определяют внутренние характеристики упомянутой конструкции по упомянутому отраженному сигналу.

Способ определения температуры измерительного датчика нернста // 2737168

Изобретение относится к способам определения температуры измерительного датчика Нернста и используется для измерения парциального давления кислорода в газовых смесях.

Способ и устройство для обнаружения аналита с использованием электрохимического биосенсора // 2735654

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ обнаружения аналита с использованием сенсора (варианты) и система обнаружения аналита.

Способ диагностики технических параметров подземного трубопровода // 2735349

Использование: для обнаружения и оконтуривания участков нарушения целостности трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает возбуждение в трубопроводе переменного тока путем подключения генератора переменного тока к трубопроводу, измерение над и вблизи трубопровода индукции переменного магнитного поля, создаваемой током в трубопроводе, измерение компонент магнитного поля путем перемещения датчиков вдоль трубопровода, обработку результатов измерений и определение расположения аномалий постоянного и переменного магнитного поля, магнитные моменты и параметры нарушения изоляционного покрытия трубопровода, при этом на обоих концах обследуемого участка подземного трубопровода на расстоянии от его оси, равном более 10 величин глубины заложения трубопровода, формируется электрическая токовая цепь путем установки: в начале участка - электрода заземления, который соединяют проводом с генератором, а генератор с трубопроводом; а на конце участка - электрода для отвода обратного тока, который соединяют проводом с трубопроводом, или соединяют клемму заземления генератора проводом с электродом, установленным на противоположном конце диагностируемого участка трубопровода.

Способ мониторинга микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования // 2734494

Изобретение относится к способам определения численности микроорганизмов в системах кондиционирования воздуха и вентиляции. Техническим результатом предлагаемого способа является снижение трудоемкости отбора проб в труднодоступных участках воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования.

Датчик угарного газа // 2733799

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам для измерения содержания микропримесей оксида углерода и других газов. Полупроводниковый газовый датчик содержит полупроводниковое основание и подложку, при этом полупроводниковое основание выполнено из поликристаллической пленки твердого раствора (CdTe)0,74(CdSe)0,26, а подложкой служит электродная площадка пьезокварцевого резонатора.

Способ определения совместимости и стабильности компонентов топливной смеси // 2733748

Изобретение описывает способ определения совместимости и стабильности компонентов топливной смеси, включающий отбор проб компонентов топливной смеси, их перемешивание до гомогенного состояния, нагрев полученной смеси и последующую оценку совместимости компонентов, при этом перед перемешиванием проб компонентов топливной смеси определяют значение общего осадка каждой пробы и находят среднее значение общего осадка в пробах (Sср), при этом последующий нагрев смеси, полученной после перемешивания отобранных проб компонентов, производят до температуры от 95 до 105°С, при технологической выдержке от 23 часов 30 минут до 24 часов 30 минут, затем осуществляют повторное перемешивание смеси и ее фильтрацию, далее проводят подготовку фильтров и их сушку, затем рассчитывают значение массовой доли осадка в смеси (Sc) по формуле: , где - массовая доля осадка в смеси, мас.%, - масса верхнего фильтра после фильтрации, мг, - масса верхнего фильтра перед фильтрацией, мг, - масса нижнего фильтра после фильтрации, мг, - масса нижнего фильтра перед фильтрацией, мг, - масса образца, г, при этом выполняют два параллельных опыта и расчета по определению массовой доли осадка в смеси , после чего находят среднеарифметическое значение двух определений Х, затем рассчитывают индекс совместимости компонентов топливной смеси ИС по формуле , где – среднее значение общего осадка в отобранных пробах, мас.%, – повторяемость среднего значения общего осадка в отобранных пробах, если среднеарифметическое значение двух определений больше или равно индексу совместимости компонентов топливной смеси, то компоненты топливной смеси не совместимы, если среднеарифметическое значение двух определений меньше индексу совместимости компонентов топливной смеси, то компоненты топливной смеси совместимы и стабильны.

Устройство для измерения теплопроводности газовых компонентов газовой смеси // 2733644

Изобретение относится к устройству для измерения теплопроводности газовых компонентов газовой смеси для определения концентрации газовых компонентов смеси. В устройстве, содержащем множество теплопроводных датчиков, каждый из которых является составной частью резистивной мостовой схемы для измерения сопротивления и соединен с присоединенным к устройству анализатором, согласно изобретению, каждый теплопроводный датчик включает один нагревательный элемент и один встроенный элемент измерения температуры, которые при изменении температуры теплопроводного датчика вследствие отвода тепла газовой смесью генерируют два измерительных напряжения Uм3 и Uм2, которые анализатор сравнивает для определения погрешностей измерения.

Система, устройство и способ для мониторинга органических соединений в газовой среде // 2733529

Изобретение относится к системе и устройству микромониторинга. Система для анализа по меньшей мере одного химического соединения в газовой смеси, содержащая: пробоотборный вход; фильтр; ловушку; хроматографическую колонку; детектор; и насос, причем пробоотборный вход, ловушка и насос соединены по текучей среде с образованием первого пути потока газа, в котором насос расположен ниже пробоотборного входа и ловушки по ходу потока, причем пробоотборный вход, фильтр, ловушка, хроматографическая колонка, детектор и насос соединены по текучей среде с образованием второго пути потока газа, в котором насос расположен ниже всех указанных компонентов по ходу потока, при этом газовая смесь представляет собой воздух.

Способ получения чувствительных элементов на основе кремний-углеродных композитов и изготовления газовых сенсоров на их основе // 2732802

Изобретение относится к области получения пористых кремний-углеродных композитов путем пиролиза кремний-резорцинол-формальдегидных аэрогелей и может быть использовано для создания чувствительных элементов измерительных устройств газовых сенсоров, используемых в химической промышленности, а также для изготовления на их основе полупроводниковых газовых сенсоров, работающих на основе хеморезистивного эффекта и предназначенных для детектирования оксидов азота и паров аммиака в воздухе.

Способ инкубации куриных яиц // 2685112

Изобретение относится к птицеводству. Осуществляют закладку партиями яиц на инкубацию и изменение температуры в инкубаторе на протяжении всего цикла инкубации.