Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [ 126 ] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

мости градиента упругости водяного пара Де от показаний двух психрометров, вытекающей из психрометрической формулы (7-1):

Ае=АЕ„+АрМм-АрМс, (11-7)

где lAic, Ам - разность температур сухих и мокрых термометров; Ам - разность значений упругостей насыщенного пара при температурах мокрых термометров; р - атмосферное давление; А - психрометрический коэффициент.

Соотношение (11-6) осуществляется различными способами. Известные градиентомеры с сухими и увлажненными проволочными термометрами сопротивления, например описанный в [Л. 11-26], имеют измерительную схему, содержащую несколько мостов, и отличаются сложностью и громоздкостью.

От указанных недостатков в значительной мере свободны психрометрические градиентомеры с термисторами [Л 7-5].

Автор разработал автоматический прибор для контроля разности значений абсолютной влажности воздуха в двух точках {Л. 11-27] с применением электролитических подогревных датчиков. Прибор имеет простую конструкцию (используется всего два датчика) и может применяться для непрерывных измерений.

Измерительная схема представляет собой уравновешенный мост. Плечи Ri и Rz содержат термометры сопротивления датчиков, установленных в контролируемых точках. Между смежными плечами Ri и Rz включен уравновешивающий реохорд. Как было показано в §7-1, такой мост является дифференциальным. Обозначим через X относительное перемещение движка реохорда и через R - сопротивление постоянных плеч моста.

Условием равновесия моста является

JC = 0,5-0,5 А=.

Уравнение шкалы моста показывает, что: а) перемещение движка реохорда прямо пропорционально разности сопротивлений обоих датчиков; б) л:=0,5 для Ri-Rz, т. е. равенству сопротивлений датчиков соответствует положение движка в середине реохорда. Прибор, следовательно, позволяет измерять знакопеременные градиенты.

Градиентомеры для измерений в пограничных слоях



над поверхностями испарения (исследования в области массопереноса, биологии и т. п.) должны дополнительно удовлетворять требованию предельной миниатюризации датчиков во избежание возмущения полей влажности. Для этого удобно применять психрометры с миниатюрными термопарами (§ 7-1).

Контроль градиентов влажности в твердых материалах имеет большое значение для интенсификации процессов сушки; необходимо контролировать влажность в минимальных объемах внутри влажного материала («точечное измерение»).

Для этого можно применить кондуктометрические влагомеры с миниатюрными игольчатыми электродами. Датчик выполнялся, например, на базе медицинской иглы из нержавеющей стали с диаметром отверстия около 1,5 мм. Вторым электродом служила проволока (диаметром 0,3-0,5 мм), вводимая во внутреннюю полость иглы. Зазор между электродами заполнялся гидрофобным или гигроскопическим диэлектриком; в последнем случае измерение влажности основано на принципе гидротермического равновесия (см. § 10-2).

Градиентомер влажности древесины, разработанный в ЦНИИМОД [Л. 3-12], представляет собой кондуктометрический влагомер. Датчик прибора имеет несколько (до десяти) электродов в виде металлических игл с изолированными стержнями; токоведущими являются только их головки.

Электроды вводятся в отверстия, высверленные в древесине до различной глубины. Подключая к влагомеру с помощью переключателя различные пары игольчатых электродов, получают информацию о перепаде влажности между соответствующими слоями древесины.

Рассмотрим устройства для дифференцирования величины влажности. В обычные регуляторы производная от влажности по времени может вводиться в качестве форсирующего сигнала с целью улучшения качества регулирования. При автоматической оптимизации процессов сушки этот параметр может определять критерий оптимальности процесса.

Для указанной цели можно использовать автоматические влагомеры и гигрометры в coiieranHH с дифференциаторами непрерывного или дискретного действия. Однако в большинстве производственных процессов скорость изменения влагосодержания газов и особенно твер-



дых материалов бесьма мала. Известно, что при дифференцировании медленно изменяющихся сигналов возникают значительные затруднения, обусловленные малым абсолютным значением производной по времени и неблагоприятным отнощением полезного сигнала к помехам. В связи с этим для дифференцирования влажности были созданы специальные устройства.

Разработанное автором (Л. 11-27] устройство непрерывного действия для дифференцирования влажности твердых материалов имеет введенный в толщу материала обычный датчик электрического влагомера. Второй датчик - это электрический гигрометрический датчик, измеряющий влажность материала по методу гигротермического равновесия (см. § 10-2). Измерительные устройства преобразуют общую входную величину обоих датчиков - влагосодержание материала в напряжения Ui и Uz. Вычитающее устройство (электронный дифференциальный усилитель) вычитает сигнал Uz из Ui.

В [Л-1] показано, что при некоторых упрощающих допущениях устройство в целом можно рассматривать как идеальное-дифференцирующее звено с передаточной функцией:

W(p)=m3p{r+T),

где ku кз - коэффициенты передачи влагомера и дифференциального усилителя; Т, т -постоянная времени и запаздывание второго датчика; р - оператор дифференцирования.

В совокупных измерениях влажности и других физических величин важнейшее место занимают измерения влажности и температуры. При кондиционировании воздуха в жилых и производственных помещениях характеристика комфортных условий для людей связана не только с температурой и относительной влажностью воздуха, но и со скоростью его движения и температурой окружающих поверхностей.

Однако был предложен, ряд упрощенных уравнений для вычисления «термовлажностного показателя» ТН, служащего для оценки микроклимата в помещениях; например, одна из формул Бюро погоды США: ,

0,55(1-<pi) (-58), где if - температура, "Ф; ф - относительная влажность в долях единицы.

Устройства для определения значения ТН (этот показатель иногда называют «эффективной температурой»)




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [ 126 ] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.0533