Устройство для измерения влажности воздуха

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬСТВУ

Союз советским

Сециааистическкк

Респу6лнк (61) дополнительное к авт. свил-ву(22) 3аИВЛЕНо20,0777 (21) 2508220/18-25 (5Ц И. Кл.

601 W 1/11

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий! (23) Приоритет— (53) УМ 551.508. ,7(088.8) Опуолииоввно 150179 зюллетень № 2

Дзтв оп 6ликоввнив описвннн 1501.79

Ю.Н. Патрушев, Д.П. Подругин < B, И. Смирнов (54 } УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНО .ТИ ВОЗДУХА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии при ракетном зондировании верхних слоев атмосфеPHф 5

Известен кулонометрический гигрометр проточного типа, предназначенный для работы в стратосфере на высоте 12-30 км (lj .

Однако известное устройство не имеет достаточной точности.

Ближайшим техническим. устройством к предлагаемому .является устройство для измерения влажности воздуха, содержащее источник питания, измерительную схему, регулятор температуры и кулонометрический чувствитель. ный элемент (2).

Однако известное устройство не позволяет производить измерения при давлении атмосферного воздуха ниже

13,3 ° 10 Па (10 мм рт.ст.j. Кроме того, датчик массового расхода удовлетворительно поддерживает массовый расход воздуха через ячейку только при умеренных изменениях атмосферного давления.

Цель изобретения — расширение диапазона, измерения, повышение точ- ж ности и чувствительности в условиях низких и-MBHHJQLgixcH давлений.

Эта цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено отвакуумированной емкостью, соединенной герметично с выходом кулонометрического чувствительного элемента, и диафрагмой, имеющей по крайней мере одно калиброванное отверстие, установленной на входе чувствительного элемента и соединенной с ним герметично, причем длина и диаметр отверстия диафрагмы выполнены в отношении 1:10, а величина диаметра отверстия меньше или равна средней длине свободного пробега молекул при верхнем значении давления исследуемой среды.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Устройство состоит из источника питания 1, измерительной схемы 2, регулятора 3 температуры, датчика 4 температуры, который одновременно является одним электродом чувствительного элемента. Чувствительный элемент представляет собой, например, цилиндриче кую стеклянную трубку 5 с закрепленными на ее внутренней поверхности двумя платиновыми электродами

642666 где Ч вЂ” пло

Т вЂ” абс

И вЂ” мол

И - газ

Проверка куум 1,33 10 при изменени от 1 33 ° 184д

1 10 мм рт. показала, чт

50 мкм в пла

5 мкм обеспе ную способно

Температу афрагмы подд

50 1 0,2 С.с пературы, вы

4 и б. Электр поверхность и

7. На поверхн нагреватель 8 элемента герм рагмой 9, сна отверстием 10 ампулой 11 с

Диафрагма отдельно, нап пластины или ход чувствите тично соедине рительно отва

1 33.10 1 Па полненной, на стали.

Устройство зондирования и работает сл

На вершине вскрытие ампу точке 12 с по отстреле защи кеты и разгер вительного э ности давлен ду ом Р„=1, 33 и давлением ти 13 Р >1, 33 и затем за ранения нера постоянного атмосферного ния парашюта, рывное посту калиброванно ме 9 и чувств кость 13. Пр указанных со размеров кал и средней дл молекул обе лярного тече режиме течен ность отверс ния воздуха, пературе, ве от площади о по формуле ды 4 и б и несущая их крыты пленкой сорбента сти трубки 5 закреплен

Вход чувствительного тично соединен с диафженной калиброванным и загерметизирован 5 ольцевой проточкой 12. может быть выполнена имер,.из платиновой аодно с трубкой 5. Выьного элемента герме- )О с емкостью 13, предвауумированной не ниже (1 ° 10 мм рт,ст,) и выример, из нержавеющей

15 применимо для ракетного ерхних слоев атмосферы дующим образом. траектории происходит .ы ll по кольцевой проощью пиропатрона при ных створок шпиля раетизация входа чувстмента. Вследствие размежду атмосферным воз-, ° 10 Па(1 10 мм рт.ст.) таточного газа,в емкос° 10 4 Па(1 10 мм рт.ст.) чет дальнейшего сохенства P> Р„ из-за вышения давления оздуха по мере снижеосуществляется непреение воздуха через отверстие 10 в диафрагтельный элемент в емэтом соблюдение вышетношений геометрических брованного отверстия 10 ны свободного пробега печивает режим молеку- 4<., ия воздуха. При таком я пропускная способия не зависит от давлетекущего при данной темичина ее зависит только 45 верстия и определяется дь отверстиями 50 ютная температура; кулярный вес; ая постоянная. течения воздуха в ваПа (1 ° 10 мм рт.ст.)

55 давления в пределах

1узз-10 Па (от 100 до т.) и температуре 50 С отверстие диаметром иновой пластине толщиной ивает постоянную пропуск- 0 ть, равную 89 смэ/с. а воздуха до и после дирживается постоянной помощью датчика 4 темолненного в виде одного 65 из электродов кулонометрического чувствительного элемента и размещенного по всей длине трубки 5, регулятора

3 температуры и нагревателя 8.

Принцип действия чувствительного элемента заключается в непрерывном и полном извлечении влаги из воздуха., проходящего через него, пленкой сорбента 7 и одновременном ее электрслизе напряжением постоянного тока, приложенным к электродам 4 и б, Устройство применительно к стационарным условиям измерения влажности в разреженных газах работает аналогично. Однако обеспечение неравенства Р Р„ дос игается вакуумной откачкой анализируемого газа из емкости 13.

Введение емкости, соединенной герметично с выходом чувствительного элемента и диафрагмы, по крайней мере с одним калиброванным отверстием, установленной на входе чувствительного элемента и соединенной с ним герметично, позволяет поддерживать объемный расход разреженной анализируемой среды через чувствительный элемент постоянным в доста точно широком диапазоне изменяющих ся давлений 1,33-10 — 1,33 10 Па (1 ° 10 мм рт.ст.), что позволяет повысить точность и расширить диапазон измерения,,а изготовление диафрагмы не с одним калиброванным отверстием, а, например, с двумя-тремя дает возможность повысить чувствительность устройства соответственно в два-три раза.

Устройство для измерения влажности может быть применено в метеорологии для измерения содержания влаги :в верхних слоях атмосферы с помощью метеорологических ракет.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности воздуха в верхних слоях атмосферы, содержащее источник питания, измерительную,.схему, регулятор температуры и кулонометрический чувствительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона изМерения, повышения точности и чувствительности в условиях низких давлений, оно снабжено отвакуумированной емкостью, соединенной герметично с выходом кулонометрического чувствительного элемента, и диафрагмой, имеющей по крайней мере одно калиброванное отверстие, установленной на входе чувствительного элемента и соединенной с ним герметично, причем длина и диаметр отверстия диафрагмы выполнены в отношении 1:10, а величина диаметра отверстия меньше или равна средней длине свободного пробега молекул при верхнем значении давления исследуемой среды.

<, Limber t P. И 5,ТачСог А.P. An ечаЬа1топ

of the phosphorous реМохЫе e0ectrotstic

Составитель A.Ïëàòîâà

Редактор И.Марголис Текред IO.Íèéìåò Корректор Н. ПетрИК

Тираж 4Th Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 7753/44

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Источники информации, принятые во внимание ItpH экспертизе

64?666 6

hspornet,ег.- "Ю Ph s.Е 5с gnstrurnents ", f974 4 S, р.571-5 14.

2. Принципы и методика измерения влажности в газах. В сб. Влажность, т,l,Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1967, с.451-460.