2.5. Сорбционные гигрометры. Сорбционные гигрометры имеют такой же датчик, как электролитические. Но соль в пленке сорбента содержится в сухом виде и ее. - презентация

1 2.5. Сорбционные гигрометры. Сорбционные гигрометры имеют такой же датчик, как электролитические. Но соль в пленке сорбента содержится в сухом виде и ее количество гораздо больше. При изменении влажности концентрация раствора не меняется. Изменяется лишь масса насыщенного раствора. Масса раствора может измеряться следующими методами.

2 2.5. Сорбционные гигрометры. 1. Измерение электрического сопротивления раствора. Используют такой же датчик, как и в электролитическом гигрометре (Рис.2.4.3). f 2 1 R Рис Зависимость сопротивления от влажности: 1- для электролитического гигрометра; 2 - для сорбционного. Однако, зависимость сопротивления от влажности для сорбционного гигрометра противоположная (рис ) Погрешности этого метода – те же, что и для электролитического (см. 2.4)

3 2.5. Сорбционные гигрометры. 2. Измерение массы раствора с помощью пьезоэлектрического генератора. Некоторые вещества – например, кварц – обладают пьезоэлектрическим эффектом (рис ) _ _ _ _ Прямой пьезоэффект – при деформации кварца на его поверхностях возникают заряды. Обратный пьезоэффект – при подаче напряжения на поверхности кварца он деформируется. Рис

4 2.5. Сорбционные гигрометры. На основе прямого и обратного пьезоэффектов собирают пьезоэлектрический кварцевый генератор (рис.2.5.3). Рис Кварцевый генератор С Выход При случайной деформации кварца на его поверхностях возникает напряжение. Оно усиливается усилителем и часть его поступает обратно на кварц. Кварц деформируется еще сильнее, напряжение еще усиливается. И т.д., пока деформация не изменит знак в силу упругости кварца. Тогда и напряжение меняет знак. Кварц деформируется в другую сторону, напряжение еще усиливается. И т.д., пока деформация снова не изменит знак в силу упругости кварца. В результате кварц непрерывно колеблется, а на выходе появляется синусоидальное напряжение. Частота этого напряжения равна частоте колебаний кварца.

5 2.5. Сорбционные гигрометры. Частота колебаний кварца тем меньше, чем больше масса кварца. Если поверхность кварца покрыть сорбентом (пористой пленкой, содержащей сухую соль), то частота колебаний на выходе генератора будет зависеть от влажности. Её можно измерить с помощью частотомера. Рис Кварц, покрытый пленкой сорбента. Частота колебаний кварца ~10 6 Гц. Чувствительность такого гигрометра ~10Гц/%.

6 2.5. Сорбционные гигрометры. Тогда относительная чувствительность: (2.5.1) Для увеличения относительной чувствительности применяют дифференциальный метод измерения.

7 2.5. Сорбционные гигрометры. Схема вычитания частоты Кварцевый генератор (опорный) Кварцевый генератор f Рис Дифференциальный метод измерения частоты. ν(f) νRνR выход Δν =ν(f) νRνR - В этом случае выходной величиной является не частота, а разность частот. Δν ν

8 2.5. Сорбционные гигрометры. Тогда относительная чувствительность дифференциального метода: (2.5.2) ν R ~ ν f Поскольку, то: Дифференциальный метод всегда увеличивает относительную чувствительность! (2.5.3)