Психрометр

 

Изобретение относится к измерениям характеристик окружающей среды и может быть использовано в составе цифровых систем сбора метеоинформации или управления различными технологическими процессами, характер протекания которых зависит от влажности воздуха, например при выработке нормы полива в автоматизированных оросительных системах. Цель - повышение разрешающей способности и точности измерений, а также обеспечение возможности использования психрометра в цифровых системах управления. Психрометр содержит сухой и увлажняемый термометры, капилляры которых выполнены светонепроницаемыми с треугольным внутренним каналом /ВК/. Две стенки ВК находятся под углом, равным или большим угла полного внутреннего отражения. Эти стенки ВК помещены в разрыв световодов, торцы которых в этом разрыве выполнены заподлицо со стенками ВК и расположены на каждом шаге квантования. Капилляры заполнены жидкостью с показателем преломления, близким к показателю преломления световодов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1! 4 G Ol N 25/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4050 188/31- 25 (22) 07,04.86 (46) 23.05. 89. Бюл. Р 19 (71) Физико-технический институт

АН ТССР (72) А.Т.Белоус и А.И.Мищенко (53) 533,275 (088.8) (56) Берлинер И.А. Излучение влажности, — И.: Энергия, 1973, с. 212-230.

Авторское свидетельство СССР

У 1144043, кл. С 01 N 25/62, 1985, (54) !!СИХРОИЕТР (57) Изобретение относится к измерениям характеристик окружающей среды и может быть использовано н составе цифровых систем сбора метеоинформации или управления различными технологическими процессами, характер протекания которых зависит от влажности воэ духа, например при выработке нормы

Изобретение относится к области измерений характеристик окружающей среды и может быть использовано в составе цифровых систем сбора метеоинформации или управления различными технологическими процессами„ характер протекания которых зависит от влажности воздуха.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и точности измерений.и обеспечение возможности его использования в цифровых системах отбора метеоинформации и управления технологическими процессами.

На фиг.l схематически показан психрометр, на фиг.2- разрез А-А на фиг.l, „„ЯО„„1481658 A 1

2 полива в автоматизированных ороситель" ных системах. Цель — повышение pasрешающей способности и точности из" мерений, а также обеспечение воэможности использования психрометра в цифровых системах управления. Психрометр содержит сухой и увлажняемый термометры, капилляры которых выполнены светонепроницаемыми с треугольным внутренним каналом (ВК!. Дне стенки ВК находятся под углом, рав" ным или большим угла полного внутреннего отражения. Эти стенки ВК помещены н разрыв световодов, торцы которых н этом разрыне выполнены заподлицо со стенками ВК и расположены на каждом шаге квантования. Капилляры заполнены жидкостью с показателем преломления, близким к показателю преломления светонодон. 2 ил.

Психрометр содержит сухой 1 и увлажняемый 2 термометры с измерительными капиллярами 3, и-конник 4 света, фотоприемники 5 света, термометры 1 и 2 снабжены входными 6 и выходными 7 световодами, установленными эаподлицо с выполненными под углом друг к другу внутренними стенками 8 светонепроницаемых измерительных капилляров 3, заполненных прозрачной рабочей жидкостью 9 с показателем преломления, близким к показателю преломления материала световодов 6 и 7, входные торцы входных световодов 6 собраны в фокусе собирающей линзы 10, установленной между ними и источником света 4 под снето- 1481658

55 непроницаемым колпаком 1 I, а выходные торцы выходных световодов 7 подведены к фотоприемникам 5, выходы которых соединены с системой 12 регистрации влажности по разнице температур сухого 1 и увлажняемого 2 термометров.

Психрометр работает следующим образом.

Лучи от источника 4 света, установленного под светонепроницаемым колпаком 11, фокусируются на входные торцы входных световодов 6, откуда через световоды 6 достигают их выходных торцов, Входной и выходной световоды каждого шага квантования расположены на общей оси, составляющей с нормалями к этим внутренним стенкам угол d /2. По своей величине угол равен или превышает предельный угол полного внутреннего отражения, поэтому световые лучи от источника 4 света, пройдя по световодам 6 до их торцов, претерпевают на границе перехода стекло — воздух полное внутреннее отражение. Свет с торцов световодов 6 не излучается внутрь капилляра 3, поскольку плоскость торца световода совпадает с плоскостью внутренней стенки капилляра 3, имеющей наклон к центральной оси пары световодов, равный или превышающий угол полного внутреннего отражения. Свет, таким образом, не достигает противолежащего входного торца выходного световода 7 и соответствующего фотоприемника 5, При переходе стекло — воздух угол равен

41,8

В термометрах применена рабочая жидкость, показатель преломления которой равен или близок по своей величине к показателю преломления материала световодов. В качестве такой жидкости может быть использован бензол, показатель преломления которого, как и у стекла, равен примерно

1 5., Поэтому на трех уровнях квантования термометров, которые в зависимости от величины температуры перекрываются в капилляре рабочей жидкостью, свет проходит между торцами пары световодов 6 и 7 без преломления и достигает соответствующих фотоприемников 5 практически без потерь.

С выходов фотоприемников 5 сигналы поступают на устройство 12 вычисления влажности по разнице температур сухого 1 и увлажняемого 2 термометров, где, после преобразования в двоичный код, производятся в цифровом виде операции вычисления разницы температур и относительной влажности воздуха, В качестве материала для капилляров 3 термометров 1 и 2 используешься светонепроницаемое (затемненное ) стекло.

Разрешающая способность в психрометре достигает величины, равной половине диаметра стекловолокна (световода ) благодаря тому, что источник 4 света закрыт защитным колпаком

11 и удален от термометров 1 и 2 на такое расстояние, при котором исключается их нагрев, повышается точность измерений температур и влажности воздуха, а поскольку рабочая жидкость 9 термометров является однокомпонентной, во всем измерительном диапазоне точность измерений будет одинаковой.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Психрометр, содержащий сухой и увлажняемый термометры, измерительные капилляры которых заполнены прозрачной жидкостью, источник света и фотоприемники, систему регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерений, сухой и увлажняемый термометры снабжены входными и выходными световодами, установленными заподлицо с выполненными под углом o(одна к другой внутренними стенками светонепроницаемых измерительных капилляров, а входной и выходной световоды катдого шага. квантования расположены на общей оси, составляющей с нормалями к этим внутренним стенкам угол

Ы/2, равный или превышалций предельный угол полного внутреннего отражения, причем входные торцы входных световодов установлены в фокусе собирающей линзы, установленной между этими торцами и источником света.

1481658

А-А

5 8 фиг.2

Составитель В.Екаев

Редактор А.Шандор Техред M.Äèäûê Корректор С.Черни

Заказ 2681/45 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101