2.3. Конденсационные гигрометры. По определению температуры точки росы: Зная температуру точки росы t d, можно рассчитать E d и определить относительную. - презентация

1 2.3. Конденсационные гигрометры. По определению температуры точки росы: Зная температуру точки росы t d, можно рассчитать E d и определить относительную влажность при температуре Т: (2.3.1) Температуру точки росы можно определить по появлению конденсата на поверхности металлического зеркала. Этот процесс выполняется автоматически.

2 2.3. Конденсационные гигрометры. Рис Автоматический конденсационный гигрометр. К источнику тока VD 1 О VD 2 B У З Х Х VD 1 – светодиод, VD 2 – фотодиод, З – металлическое зеркало, Х – микрохолодильники, У – усилитель. О – объектив,

3 2.3. Конденсационные гигрометры. Диод – полупроводник: Светодиод – испускает свет при прохождении тока: + - Фотодиод – проводит электрический ток при облучении светом: + -

4 2.3. Конденсационные гигрометры. К источнику тока VD 1 О VD 2 B У З Х Х Свет от светодиода VD 1 превращается объективом О в параллельный и поступает на зеркало З. Пучок света отражается от зеркала и попадает на фотодиод VD 2. Фотодиод открывается. Ток от источника В проходит на усилитель У. Усиленный ток поступает на микрохолодильники. Они начинают работать. Температура зеркала понижается. При достижении температуры точки росы t d на поверхности зеркала образуется конденсат. Отражение становится диффузным. Свет не попадает на фотодиод и он закрывается. Ток не идет на микрохолодильники, и они не работают. Охлажденное зеркало нагревается окружающим воздухом. При температуре выше t d конденсат испаряется. Свет снова отражается от зеркала и процесс повторяется. Таким образом, температура зеркала незначительно колеблется около токи росы. Её можно измерить терморезистором, подклеенным к внутренней поверхности зеркала. Автоматический конденсационный гигрометр представляет собой еще один пример следящей системы с отрицательной обратной связью.

5 2.3. Конденсационные гигрометры. Выведем формулу, связывающую температуру точки росы с относительной влажностью. Для этого воспользуемся уравнением Клаузеуса-Клапейрона (см ): (2.3.2) Проинтегрируем его от E d до E и от T d до T: (2.3.3)

6 2.3. Конденсационные гигрометры. С учетом (2.3.1) имеем: Отсюда выразим T d : (2.3.3)

7 2.3. Конденсационные гигрометры. Теперь найдем чувствительность конденсационного гигрометра:

8 2.3. Конденсационные гигрометры. S, K/% t C f=0,2 Рис Чувствительность конденсационного гигрометра в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха. 0,8 0,6 0,4 0,2 f=0,4 f=0,8

9 2.3. Конденсационные гигрометры. Чувствительность конденсационного гигрометра в несколько раз выше чувствительности психрометра! За точность измерения необходимо платить временем, затраченным на измерение! Конденсационные гигрометры являются одними из самых точных приборов для измерения влажности воздуха. Однако, в метеорологических измерениях их употребляют редко из- за их инерционности.