Конденсационный фотоэлектрический гигрометр

 

(72) Авторы изобретения

6.В.Радзиевский и В,И.Непогодин (71) Заявитель (54) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ГИГРОМЕТР

Изобретение относится к фотоэлект-" рической влагометрии и может найти,применение в машиностроении при химико-термической обработке в установках контроля состава технологических атмосфер.

Известен конденсационный фотоэлектрический гигрометр, содержащий пер» вичный преобразователь с установленными в нем холодильником, зеркалом, датчиком температуры и фотодетектором слоя росы Pl 1.

: Наиболее близким к предлагаемому является гигрометр, содержащий первичный преобразователь с установленными в нем холодильником, зеркалом, датчиком температуры, фотодетектором слоя росы и устройством очистки зеркала, выполненным в виде щетки, кинематически соединенной с приводом и концевым вйключателем, схему регулирования слоя росы, вход которой соединен с фотодетектором, à Bbt ход - с холодильником, и последова2 тельно подключенные к датчику температуры вторичный прибор, блок памяти и элемент задержки Р 2).

Недостатком известного устройства является ограниченная точность, так как затраты времени на контроль чистоты зеркала значительны и обусловлены необходимостью полного испарения росы с зеркала перед контролем чисто10 ты и последующего выхода на режим измерения. В течение всего этого времени гигрометр показывает точку росы, измеренную перед началом режима контроля, которая может отличаться от ис1$ тинной в данный момент.

Цель изобретения — повышение точности.

Для достижения указанной цели в гигрометр, содержащий первичный преобразователь с установленными в нем холодильником, зеркалом, датчиком температуры, фотодетектором слоя росы и устройством очистки зеркала, выполненным в виде щетки, кинематически

55 ф торый пропускает свет заданных длин волн.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения гигрометра при чистом зеркале все лучи света отражаются на фоторезистор 9, и селективный фотодетектор 14 регистрирует уровень рассеянного света ниже порога срабатывания порогового устройства

17. Одновременно схема регулирования 2, включая ток охлаждения зеркала 7, вызывает на нем выпадение росы и стабилизирует ее слой. Выпавшая роса рассеивает часть светового потока, падающего на зеркало 7. Однако селективный фотодетектор 14 не отмечает повыше" ния светового потока выше порога срабатывания порогового устройства 17, так как в рассеянном свете сильно ослаблейы лучи света с длинами волн, поглощаемыми влагой.

С течением времени на зеркало 7 осаждаются частицы загрязнения, в результате чего схема регулирования 2, стремясь сохранить световой поток, отраженный на фоторезистор 9, уменьшает количество конденсата влаги на зеркале 7. Уменьшение влаги приводит к увеличению световых лучей, ранее ею поглощаемых, выше порога срабатывания порогового устройства 17.

При срабатывании порогового.устройства 17 Hà era выходе появляется напряжение, от которого срабатывает блок памяти 4, в результате чего фиксируются показания на шкале вторичного прибора 3., Фиксирование показаний может быть осуществлено, например, путем отключения балансирного двигателя вторичного прибора 3 и одновременного .включения привода 12.

При этом щетка очистки 11, вращаясь, вызывает срабатывание концевого выключателя 13, который поддерживает напряжение на приводе l2 и блоке памяти 4 до тех пор, пока щетка 11 не сделает полный оборот. Ilo завершении полного оборота зеркало 7 полностью откроется и, в случае качественной очистки, сигнал на выходе порогового устройства 17 исчезает. Однако блок памяти 4 останется включенным еще некоторое время, заданное элементом задержки 5 и необходимое для выпадения и стабилизации росы на зеркале 7, В момент стабилизации росы блок памяти 4 отключится (например, Устройство содержит первичный преобразователь 1, схему регулирования

2 слоя росы, вторичный прибор 3, блок памяти 4 и соединенный с ним элемент задержки 5.

Первичный преобразователь 1 выпол" нен в виде измерительной камеры, внутри которой размещены холодильник 6, зеркало 7 с датчиком температуры 8, подключенным к вторичному прибору 3, а также фоторезистор 9 и осветитель

10, образующие фотодетектор слоя росы, и .устройство очистки зеркала.Устройство очистки зеркала выполнено в виде кинематически соединенных щетки

11 с приводом 12 и концевого выключателя 13.

Гигрометр снабжен селективным фотодетектором 14, выполненным, например, в виде фоторезистора 15 и установленного перед ним светофильтра

16, и пороговым устройством 17, подключенным входом к селективному фотодетектору 14, а выходом - к приводу

12 очистки зеркала и элементу задержки .

Принцип действия предложенного гигрометра основан на том, что световые лучи с определенными длинами волн интенсивно поглощается влагой и в рассеянном слоем росы свете эти лучи находятся в более ослабленном сос.тоянии, чем лучи других длин волн.

По мере загрязнения зеркала часть влаги вытесняется частичками грязи, вследствие чего инfpHcHBHocTb рассеянного света, поглощаемого ранее влагой, возрастает,что позволяет. зарегистрировать загрязнение зеркала без испарения росы. Индикация света с необходимыми длинами волн производится фоторезистором 15 благодаря установке перед ним светофильтра 16, ко3 9357 соединенной с приводом и концевым вы" ключателем, схему регулирования слоя росы, вход которой соединен с фото" . детектором слоя росы, а выход - с холодильником, и последовательно подключенные к датчику температуры вторичный прибор, блок памяти и элемент задержки, введены установленный над зеркалом селективный фотодетектор и пороговое устройство, вход которого . 10 подключен к селективному фотодетектору, а выход " к приводу и элементу задержки.

На чертеже показана структурная

1схема устройства. И

Составитель А.Чурбаков

Редактор И.Петрова Техред А. Бабинец

Корректор A.Ôåðåíö

Подписное

Заказ 4196/42 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал Wll "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 9357 балансирный двигатель вторичного прибора получит питание) и гигрометр выйдет на режим измерения. Если очи- . стка окажется некачественной, сигнал на выходе порогового устройства 17... в сохранится, и очистка повторится.

Предлагаемое изобретение позволяет контролировать степень загрязнения зеркала гигрометра беэ испарения росы, а следовательно, без периодического и достаточно частого блокирования вторичного прибора, что приводит к повыаению точности показаний и пол: ному исключению затрат времени рабо" ты гигрометра на контроль чистоты И зеркала. формула изобретения

Конденсационный .фотоэлектрический гигрометр, содержаций первичный преобразователь с установленными в нем 2в холодильником, зеркалом, датчиком тем;пературы, фотодетектором слоя росы и устройством очистки зеркала, выпол55 6 ненным в виде щетки, .кинематнчески соединенной с приводом и концевым выключателем, схему регулирования слоя росы, вход которой соединен с фотодетектором слоя росы, а выходс холодильником, и последовательно подключенные к датчику температуры вторичный прибор, блок памяти и элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены установленный над зеркалом селективный фотодетектор и пороговое устройСтво, вход которого подключен к селективному фотодетектору, а выход - к приводу и элементу задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CGA N 3623365, кл. G 01 N 21/50, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 428261, кл. G 01 N 25/68, 1971 (прототип).