Устройство для измерения влажности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Л И С А Н И Е 356542

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 24.VI 1.1970 (№ 1462992/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания ЗО.Х1.1972.Ч. Кл. 6 01п 27/22

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 551.508.7 (088.8) Авторы изобретения

Е. E. Добров и А. П. Козадаев

Ивано-Франковский институт нефти и газа (Ц

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение олноснтся к ооласти измерительной технпки.

И эвестные устройства .для измерения .влажностн, на пример, газа, содержащие генератор рабо|чей частоты, мостовую измерительную схему с индуктивно связанными плечами, датчик влажности, модулятор, систему автоматического регулирования и регистри рующий пртсбор, пе обеспечивают достаточной точности измерения из-за отсутствия компенсациями тем пературных тпзменений в нелинейной ой за ви сн мости комп л екси ого с oInp отн вления датчика от влажности.

Для повышенття точности измерения предл а г а ем ое устр ойство сн а бжено включенным в мостовую схему блохом: тем ператур ной к ом п ен сации, вьвпол пенным в .ви де двух управляемых уравновешивающих элементов, подключенных через сумматор и терм оз а висимое сапротивленне на вход системы а вто мати ческото регулттрования, выход кото|рой соединен со входами управляемых уравновешн вающих элементов, к одному из которых аднавременно подключен датчик температуры.

На чертеже показана блок-схема апосываемого устройства, содержащего гидрометрнческий датчик 1 комплексного сапротивления, генератор 2 рабочей частоты, ква зиравновесную мостовую измерительную схему, состоящую из измерительного трансформатора 8 на пряжеяия с обмотками 4 и 5 плеч отношения, плеча б сра внення и модулятора 7, включающего,в себя образцовое сопротивление 8

Ь и клкхч 9, управляемый or генератора модуляционной частоты (не показан), находятце.гося в системе 10 автоматическогo уравнове шива ноя. К выходу системы автоматического уравяавеши вания подключен регистрн10 рующий при бор 11. Плечо б сравнения, .в свою очередь, содержит управляемые уравновеши вающие элементы 12 и 18, датчик 14 тем пературы, сумматор 15 и термоза виоимое сопротивление lб. Уравновешивающий эле15 мент 18 имеет два входа управляютцнх ваздейалв ий, к одному из которых подключен датчик 14 температуры. Другой вход yInpaIa ляющего воздействия ура внавешивающего ,элемента 18 и соответствующий вход уравно20 вешивающего элемента 12 соеди|нены с выходом системы 10 а втомати ческого ураэнавешн вания. Выходы элементов 12 и 18 соед инены со входом сум.матора 15, а входы— с обмоткой 5 отношения. Один из неподвиж» ных контактов ключа 9 подключен к выходу сумматора 15. Термочу|вотвительные элемен ты (1, 14, lб) должны располагаться в непосредслвенной близости друг от друга с тем, чтобы они находилнсь в ус IQBHHx одинаковых температур.

356542

Работает устройство следующим образом.

При изменении рабочего параметра датчика (под,влиянием изменения влажности в измерителыной диагонали мосто вой схемы

BoI3IkIHIKB8T сигнал неравновесия, характеризующийся нали чием огибающей, изменяю;IIIeAIcH с частотой модуляции. По фазе огибающей в системе 10 а втомагического урав навешивания формируется управляющий сигнал того или другого знака, под дей ствием которого коэффициенты передачи управляемых уравновешивающих элементов 12 и 18, а следовательно, и их выходные сигналы изменяются в таком на правлении, чтобы уменьшить си гнал неравновесия. Этот процесс происходит до тех пор, пока измерительная цель не,придет в новое састоя ние ра(энавесия, ха рактеризующееся отсутствием огибающей в выходиом сигнале мостовой схемы. После этого,по реги|стрирующему прибору 11 можно определить новое значение рабочего параметра датчи ка, а следовательно, и новое значение влажности.

Безусловно, характеристики управления уравновешивающих элементов 12 и 18 (зависимости ам пли туд выходных сигнала в от управляющих воздействий) должны быть достатачно ста билыны, поаколыку их нестабиль ность при вод ит к прямой потрешнасти измерения. Необходим ая ста билыность хара ктерHIcTHк управления может быть достигнута сра вн ителыно простым путем, на пример, достатач но,выполнить ура вн авеши вающие эле.менты 12 и 18 на основе образцовых потенциометро в, движки которых находятся на ад нам валу и перемещаютая при vpBIBIHoBåøHвани и с помощью peIBeplcHeHoro двигателя.

HBMенение температуры среды, влажность каторой измеряется, при водит,к изме,нению па раметрав датчика, причем изменяются как начальное значение рабоче то пара метра (соответствующее нулевой влажности), та к и постоянные, определяющие за висимость р а бачего параметра от влажности.

В предлатаемом устройстве осуществляется ра здельHBIH компенсация указанHbIx изме нений.

Тем пера тур ная ком пенса ция изменений на чального значения параметра осуществляется известным способом, в соответст вии с которым в плечо сравнения моста включено термозави си мое сопротивление 16, параметр которого изменяется с температурой,по тому же за кону, что и рабочий параметр дат чика 1.

Гораздо слаженнее ском пен сиро вать тем,пературные изменения постаян ных датчика, определяющих з а висим асть р абачего па р аметра от влажности, посколыку эта за висимость, как правило, нелинейна. В предла,гаемом устройстве эта компенсация осущест.вляется путем прибавления с помощью сум,матора 15 к выходному сигналу основного ура нновеши вающего элемента 12 некоторой

1О

25 зо

40 добавки, за висящей как от температуры, так и от .вл аж н о с ти.

Ком пен сационный сигнал вырабатывается с помощью управляемого элемента 18, на один из входов у правления которого по даетоя сигнал с выхода системы автоматического уpBIBHовешивания 10, прапорцианальный зна,чению влажности, а на другой вход управ.ля ащего,воздействия — сигнал от датчика ,14 тем пературы. Последний проектируется так, что если температура исследуемой среды равна температуре градуировки, то его ,выходной сигнал равен пулю. Соответственно,равным нулю будет и выходной си гнал управляемого элемента 18 независимо от величи|ны второго управляющего воздействия (независимо от значения измеряемой влажности). Компенсационный сигнал отсутствует.

При отклонении тем пературы среды от температуры гра дуиравки датчик 14 выдает си гнал, знак которого соответствует знаку отклонения тем пературы. При этом на выходе управляемого элемента 18 появляется компенсзционный сипнал, фаза которого соответствует 3IHBIK) отклонения температуры, а амллитуда определяется как температурой среды, так и измеряемой влажностью. Целесообразный выбор вида характеристики управления элемента 18 и хара ктеристи ки датчика

14,поз валяет резко уменьшить рассматри,ваемую саста вляющую температурной по,г р еш н аст44

Рыбачим параметром датчика 1 может быть его емкость или его активная проводимость. В перовом случае образцовое сопроти вление 8 долж|но иметь чи сто емкостной хара|ктер, а во втором случае — чисто активный. B качестве термозависимого сопротивления 16 может быть использован комlIIeHcBIIIHolHный датчик влажности, идентичный,по .параметрам с рабочим датчиком 1, но находящийся всепда при нуле вой влажности (на пример под защитой влаго непрони цаемой пленки), Предмет изобретения

Устройство для измерения влажности, на,пример, газа, содержа щее генератор рабочей частоты, мостовую .измерительную схему с и ндукти вно авязанными плечами, датчик влажности, модулятор, систему автоматического регулирования и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышен ия точности, ано сна бжено включенным в мостовую схему блоком температурной ком пен сации, выполненным в виде двух управляемых ура вHQ BBIIIHBBþùHx элементов, подключенных через сумматор и термозави оимое сопротивление на вход системы авто,маги ческого регулирования, выход которой соединен со входами управляемых уравнавеш вающих элементов, к одному из которых одновременно подключен датчик температуры.

356542

1

1

Составитель Е. Блохина

Техред А. Евдоиов

Корректор Т. Гревцова

Редактор С. Хейфиц

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 556/2064 Изд. № 1595 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5