Если реохорд намотан равномерно, то при равновесии

(х - леремещение движка реохорда) или

Таким образом, шкалу реохорда можно градуировать в процентах относительной влажности.

В реальной схеме автоматического психрометра (например, прибора ПЭ [Л. 0-1]) оба моста имеют общий источник питания, общими являются также два плеча с постоянными сопротивлениями.

Известные схемы психрометров для непосредственного измерения относительной влажности с использованием полупроводниковых термисторов представляют собой мосты, имеющие в качестве смежных плеч сухой и мокрый термисторы и дополненные схемой с третьим тер-мистором, измеряющим температуру воздуха.

В [Л. 7-5] зависимость относительной влажности ф от психрометрической разности М аппроксимируется-уравнением

\-ц,=аьМ-а2{М)+аф1у,

где аи az, as - коэффициенты, изменяющиеся в функции температур сухого и мокрого термометров.

Предложенная измерительная схема психрометра (рис. 7-7,а) представляет собой неуравновешенный мост с сухим Rc и мокрым /?м термисторами, у которого диагональ питания содержит последовательно с источником питания большое постоянное сопротивление г; кро-. ме того, эта диагональ шунтирована дополнительным термистором RcR, измеряющим температуру воздуха. Отсчет относительной влажности производится по шкале показывающего-прибора Н.

Схема, приведенная на рис. 7-7,6 ![Л. 7-8], основана на уравнении (7-5). Используется также то обстоятельство, что выходное напряжение омического делителя напряжения, состоящего из термистора R-c и последовательного постоянного резистора R,

(tBx -найряжеНиб, прйлоЖемйое к Делителю) приблизительно пропорционально температуре, измеряемой тер-мистором. Такие два делителя, содержащие термисторы- сухой Rc и мокрый Ru, включены во входную и выходную цепи типового операционного (инвертирующего) усилителя У.

Напряжение, снимаемое с выходного делителя усилителя,

с - Ь

где X/i -напряжение, подаваемое на входной делитель; остальные обозначения - см. формулу (7-5).

Напряжение Vz измеряет показывающий прибор П. Как и другие схемы, основанные на аппроксимированных зависимостях, данная схема обеспечивает удовлет-

Ке.д

Рис. /-7. Измерительные схемы психрометров с термисторами.

ворительную точность измерения относительной влажности лищь для относительно узких диапазонов изменений Ф (40<ч)<100%) ис (15<с<40°С).

Переходя к общей оценке психрометров, можно отметить их достоинства: использование типовых температурных датчиков, удовлетворительную точность измерения при положительных температурах и возможность градуировки по температурам сухого и мокрого термометров, а не по влажности. Недостатками являются необходимость вентиляции мокрого термометра, зависимость показаний от давления газа, невозможность применения при низких отрицательных температурах и затруднения с увлажнением и определением фазового состояния воды при температурах ниже 0°С. При производственном кон-

1роле дополнительные затруднения йызывают необходимость обслуживания (водоснабжение, смена фитиля) и чувствительность психрометра к загрязнениям исследуемого газа. Перечисленные недостатки послужили причиной наблюдаемого в последние годы вытеснения психрометров гигрометрами других типов, описанными в последующих параграфах и главах.

7-2. ГИГРОМЕТРЫ ТОЧКИ РОСЫ

Метод точки росы, применявшийся на протяжении многих лет в качестве точного лабораторного метода определения влажности воздуха, за последние десятилетия стал одним из основных методов автоматического контроля влажности воздуха и других газов. Он находит широкое применение в промышленности, метеорологии, исследованиях атмосферы с помощью летательных аппаратов. При практическом осуществлении метода процесс конденсации наблюдается не на поверхности воды или льда, а на поверхности охлаждаемого твердого тела («конденсационной площадке»), которую в дальнейшем будем называть зеркальцем. Усовершенствование и автоматизация операций охлаждения зеркальца-и обнаружения конденсата на его поверхности превратили определение точки росы т в непрерывный, малоинерционный измерительный процесс.

Достоинства гигрометров точки росы - большие пределы измерений, вплоть до очень низких т (-100°С и ниже), в широком диапазоне температур и давлений, охватывающем низкие отрицательные температуры и вы-. сокие давления, удовлетворительная точность во всем диапазоне измерений, выходная величина, консервативная по отношению к температуре анализируемого газа, возможность градуировки по температуре, а не по влажности.

Их основными недостатками являются некоторая сложность конструкции (наличие охлаждающего устройства), уменьшение точности измерения с увеличением относительной влажности, зависимость результата измерения от характера и состояния поверхности зеркальца, от ее загрязнения.

Измерение температуры точки росы сводится к выполнению следующихопераций: 1) понижению темпера-230