3. Методика выполнения работы
Измерения производить в следующей последовательности:
3.1. Произвести измерения при комнатной влажности, далее перенести датчик в микрокамеры с насыщенными растворами солей для измерения в условиях с известной относительной влажностью: 93, 76, 55, 33 и 12 %. Измерения при комнатной влажности используются для того, чтобы определить влажность в районе рабочего места. Для получения в микрокамерах заданного ряда влажностей используют соответственно следующие растворы солей: KNO3, NaCl, Mg(NO3)2, MgCl2, LiCl.
После помещения образца РДВ в микрокамеру измеряют его сопротивление с помощью вольтметра. Затем измерения сопротивления повторяют через каждые 30 секунд. Результаты измерений заносят в протокол №1 (Табл. 3.8.2).
Табл. 3.8.2
Протокол измерений №1
№ изм. |
Время, с |
Влажность, % |
||||
93 |
76 |
55 |
33 |
12 |
||
Значение сопротивления (кОм) |
||||||
0 |
Т1 |
|
|
|
|
|
1 |
Т2 |
|
|
|
|
|
2 |
Т3 |
|
|
|
|
|
3 |
Т4 |
|
|
|
|
|
4 |
Т5 |
|
|
|
|
|
5 |
Т6 |
|
|
|
|
|
Измерения заканчивают через 2,5 минуты. По измеренным значениям построить 5 графиков в Excel для каждого значения влажности. Для построенных графиков провести линейную аппроксимацию и вычислить коэффициенты уравнения прямой и коэффициент корреляции между расчетной и экспериментальной зависимостями. Угол наклона прямой соответствует предельному значению сопротивления R. Пример графика приведен на рис. 3.8.2.
Рис. 3.8.2. График экспериментальной зависимости изменения сопротивления во времени для одного из значений влажности. Здесь значение 163,03 соответствует R..
Для получения предельных значений сопротивлений РДВ при каждой влажности микрокамеры используют алгоритм, основанный на методике предсказывания предельного значения функции. Предельное значение сопротивления R, как функции времени выдержки РДВ при постоянной влажности, согласно алгоритму вычисляют на основании зависимости:
,
(3.8.1)
где: i - время выдержки; Ri - измеренное через время i сопротивление; A - постоянный коэффициент (в данной работе не используется), R - предельное (установившееся) значение сопротивления при влажности .
Если коэффициент корреляции r0,9, то необходимо проверить корректность измерений и расчетов.
Процесс сорбции (десорбции) влаги в углеродполимерную чувствительную пленку РДВ, как правило, отклоняется от закона Генри, что вынуждает корректировать величину Ri с помощью уравнения:
,
(3.8.2)
где: k - коэффициент, известный для данной партии РДВ и для данной влажности при одной температуре (Табл. 3.8.1). Полученные данные занести в протокол измерений №2. (Табл. 3.8.3).
Табл. 3.8.3
Протокол измерений №2
|
Влажность, % |
||||
93 |
76 |
55 |
33 |
12 |
|
R |
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
Для того чтобы определить неизвестную влажность в помещении, необходимо построить градуировочную характеристику (рис. 3.8.3), используя данные Табл. 3.8.3. Для этого рассчитывают проводимость:
(3.8.3)
Используя Excel, проводят линейную аппроксимацию зависимости проводимости от влажности:
, (3.8.4)
где: G - проводимость образца при влажности ; c и d – коэффициенты линейного уравнения.
Рис. 3.8.3. Градуировочный график РДВ.
Определить значение влажности в помещении и сравнить с показаниями образцового влагометра.
4.Содержание отчета