![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Виноградов Г.С. Автоматический фотоэлектронный индикатор влажности 8Ш31
.pdf- 20 -
вызывает на переднем щитке прибора загорание лампочки красного цвета - "Влажный" - свидетельство того, что влажность исследуе мого воздуха выше заданной.
§ 3. Принцип работы электронной системы
Электронная система предназначена для автоматического под держания заданной температуры зеркала, а также для регистрации момента выпадения росы на зеркале. Она имеет два усилительных канала. Первый канал служит для усиления сигнала, возникающего при отклонении температуры измерительного зеркала от заданного значение, второй - для усиления сигнала, возникающего при выпа дении росы на измерительном зеркале. Блок-схема этих каналов представлена на рис.10.
Первый канал состоит из измерительного моста, усилителя
Усистемы реле. Мост имеет следующие плечи: первое плечо
R 3 -2 |
, |
второе |
R3- 7 , |
третье |
R3-8, |
R3-9 и часть |
|
сопротивления |
реохорда |
RS~ 2 |
, четвертое плечо - платиновый |
||||
термометр сопротивления ТС измерительного зеркала и вторая |
|||||||
часть сопротивления |
реохорда |
R5~2 |
• Температура термометра |
||||
сопротивления ТС равна температуре измерительного зеркала. |
|||||||
Реохорд |
представляет |
собой |
потенциометр с |
лимбом, который |
отградуирован в градусах Цельсия. При повороте лимба меняются сопротивления плеч реохорда. Следовательно, реохордом можно заранее вывести мост из равновесия таким образом, что новое равновесие наступит лишь при определенной температуре измери тельного зеркала , от которой зависит сопротивление термометра ТС.
Если температура зеркала (термометра ТС) выше температу ры, при которой мост находится в равновесии, то фаза напряже ния, снимаемвго с диагонали моста, не изменится по сравнению с фазой питающего напряжения. В этом случае сигнал, снимаемый с диагонали моста и усиленный усилителем У2 , подается на по ляризованное реле РЗ'1 такой полярности, что его контакт бу-
Рис.1 0 . Блок-схема электронной системы
- 22 -
дет размыкать цепь питавдя реле Р3~2 , в результате силовое релеР2~/не сработает и питание, на элентроподогреватель R1~i измерительного зеркала подаваться не будет. Зеркало будет дальше охлаждаться дросселируемым воздухом.
Если температура зеркала (термометра ТС) будет ниже тем пературы, при которой мост находится в равновесии, то фаза пе ременного напряжения, снимаемого с диагонали моста, изменится на 180° по сравнению с фазой питающего напряжения. В этом слу чае на обмотку поляризованного реле Р3~1 будет подаваться напряжение обратной полярности. Реле сработает и замкнет цепь
питания |
обмотки |
реле |
Р3~2 , |
которое |
через силовое |
реле Р 2'1 |
|
включит |
подогреватель |
зеркала |
Rf~i |
и через реле |
Р3~5 |
||
подаст |
напряжение на |
контакт реле |
РЗ-З . Электроподогрева- |
||||
.тель R i-i |
будет |
включен до |
тех |
пор, пока температура из |
|||
мерительного зеркала не будет выше температуры, при которой |
|||||||
происходит баланс моста. Так, периодически включая и выключая |
|||||||
подогреватель |
R1~1 |
и постоянно |
производя охлаждение зер |
кала дросселируемым воздухом, прибор автоматически поддержива ет заданную реохордом температуру измерительного зеркала.
Второй |
канал состоит |
из двух фотоэлементов |
Ф{-1 тФ1~2 , |
||
усилителя |
У/ |
и поляризованного реле Р З -З . |
Если фотоэлементы |
||
освещены одинаково, т .е . |
на зеркале нет росы, |
сигнал от |
них на |
||
усилитель |
У1 |
не поступает. При этом реле рз-з будет |
обес |
||
точено. Поэтому |
останется |
замкнутой цепь питания сигнальной |
лампочки "Сухой". При выпадении росы на измерительном зеркале интенсивность светового потока, поступающего на фотоэлемент
93/ - 2 , увеличится |
и на усилитель J/1 |
поступит сигнал. В |
ре |
зультате через реле |
РЗ-З потечет |
ток, реле сработает и |
пере |
ключит свой контакт с питания сигнальной лампочки "Сухой" |
на |
||
питание лампочки "Влажный". |
|
|
|
|
|
|
|
- |
23 - |
|
|
|
|
|
|
|
Г Л А В А |
Ш |
|
|
|
|||
|
|
|
УСТРОЙСТВО ПРИБОРА 81II3I |
|
|
|
||||
Прибор 8Ш31 состоит |
из |
следующих основных частей |
(см.рис.6): |
|||||||
измерительной |
головки |
10 |
с системой охлаждения, блока |
пита |
||||||
ния г о |
, |
электронного |
блока |
21 |
, переднего |
щитка |
13 |
и ре |
||
охорда |
11 |
. |
Все основные |
части |
прибора, кроме |
реохорда, |
смон |
тированы на каркасе, связаны между собой электрическими и воз душными коммуникациями и защищены от воздействия окружающей среды кожухом. Реохорд крепится к переднему щитку и к измери тельной головке.
Прибору придается ящик с запасными частями, инструментом и принадлежностями.
§ I . Измерительная головка с системой охлаждения
Измерительная головка с системой охлаждения состоит из двух основных узлов: измерительной головки 9 (рис.II) и теплооб менника 25 , заключенных в общий кожух 2 и соединенных меж
ду собой трубопроводами. Для обеспечения надежной теплоизоля ции частей прибора от окружающей среды внутренняя полость кожу
ха после монтажа измерительной головки с системой охлаждения заполняется теплоизоляционным материалом - мипорой.
Измерительная головка предназначена для следующих целей:
-охлаждения контролируемого воздуха;
-охлаждения и подогрева измерительного зеркала;
**изменения освещенности одного из фотоэлементов при выпа дении росы на измерительном зеркале;
-контроля температуры измерительного зеркала.
Основная часть прибора - измерительная головка, с ее по мощью определяется влажность воздуха. Остальные части являются вспомогательными, они обеспечивают более точный контроль и упро щают работу обслуживающего персонала.
24
Рис.11. Измерительная головка и система охлаждения:
I - маховичок вентиля продувки; 2 - кожух; 3 - накидная
гайка к манометру; 4 - охладитель измерительного зеркала; 5 - текстолитовая шайба; 6,13 - камеры фотоэлементов; 7 - эк
ран; 8,19 - объективы; 9 - измерительная головка; 10 - измёрительное зеркало; II - силовая стеклянная пластинка; 12 - контргайка; 14 - электропровод к осветительной лампочке; 15 - гайка установки осветительной лампочки; 16 - фотоэлемент;
17, 20 - диафрагмы; 18 - светорассеивающее стекло; 21 - осве тительная лампочка; 22 - кабель подачи напряжения на фотоэле мент; 23 - теплообменник; 24 - штуцер подвода воздуха высоко го давления; 25 - штуцер отвода воздуха низкого давления; 26 - термометр сопротивления; 27 - клеммная панель.
Измерительная головка (рис.12) состоит из следующих основ
ных узлов |
и деталей: головки |
2 ; |
охладителя |
зеркала 5 ; |
|||||
камер |
1 |
фотоэлементов; |
штуцера |
А |
для подвода воздуха; |
||||
штуцера |
3 для отвода |
воздуха; |
верхнего тубуса 7 ; камеры |
||||||
И |
осветительной |
лампочки; |
правого |
тубуса |
6 |
; диафрагмы 8 ; |
|||
винта-заслонки fO; |
светорассеивающего стекла |
3 • |
|
|
Рис.12. Измерительная |
головка |
|
|
||
I - камеры фотоэлементов; 2 |
- |
измерительная |
головка; |
3 |
- штуцер |
отвода воздуха; |
|
4 - штуцер подвода воздуха; |
5 |
- охладитель; |
6 - правый |
тубус; 7 |
- |
верхний тубус; |
|
8 -диафрагма; 9 - светорассеивающее стекло; 10 - винт-заслонка; |
II |
- камера осве |
|||||
тительной лампочки. |
|
|
|
|
|
|
|
- 26 -
Головка 2 представляет собой массивную латунную камеру, ка которой монтируются все остальные элементы. Снизу к голов ке крепится охладитель 5 , предназначенный для охлаждения и подогрева измерительного зеркала. Он состоит (рис.13) из холо-
допровода |
/ |
и свечи подогревателя |
2 |
. Холодопровод представ |
|||
ляет собой |
полый медный стержень, |
к верхнему |
торцу |
его припая |
|||
но измерительное стальное зеркало |
6 |
, |
поверхность |
которого |
|||
обработана до |
высокого класса чистоты: |
v / 4 |
. По наружной |
||||
поверхности |
холодопровода навит змеевик |
4 . |
Для лучшей тепло |
передачи между холодопроводом и змеевиком последний опаян при поем П0С-40.,
Под измерительным зеркалом сделана выточка, куда вложен платиновый термометр сопротивления 5 . Термометр изготовлен из платиновой проволоки диаметром 0,07 мм и имеет сопротивле ние 100 + 0,1 ом при температуре 0°С (273°К). Выводы провод ников термометра сопротивления изолированы от холодопровода проходными изоляторами. Свеча подогревателя 2 ввернута на резьбе внутрь холодопровода с нижней его части и состоит из подогревателя 3 и дросселя 8 . Подогреватель представляет собой нихромовую спираль, рассчитанную на питание от сети пе ременного тока напряжением 220 в. Спираль уложена в винтовые канавки корпуса подогревателя, изготовленного из кристаллокорунда или стеатита. Потребляемая подогревателем мощность - около 60 вт. Корпус подогревателя с помощью винтов укреплен на дросселе; в отростке дросселя, входящем в тело подогревате
ля, имеется отверстие 9 диаметром 0,3 мм для дросселирования воздуха. Для предэхранения этого отверстия от засорения на
входе дросселя установлен фильтр 7 из латунной сетки. Герме тичность соединений обеспечивается фторопластовыми прокладками.
Камера осветительной лампочки 21 (см .рис.II) представляет собой полый медный цилиндр с двумя штуцерами, один из которых
имеет накидную гайку для |
подсоединения |
к головке 9 |
. |
Внутри |
этого штуцера расположен |
объектив 19 |
, состоящий |
из |
склейки |
выпуклой линзы и стеклянной пластинки. Линза необходима для об разования параллельного пучка света, идущего от осветительной лампочки 21 к измерительному зеркалу 10 . Стеклянная плас-
- 27 -
Рис. 13. Охладитель
1- холодопровод;
2 - свеча подогревателя■
3 - спираль подогревателя;
4- змеевик;
5- термометр сапротивле- —
6- измерительное зеркало•
7- срильтр; &-дроссель; дроссельное отверстие
- 28 -
тина служит силовым элементом, так как давление внутри измери тельной головки может достигать 150 кг/см^. Для ограничения светового потока, направленного на измерительное зеркало, име ется диафрагма 20 . Во втором штуцере крепится светорассеи вающее стекло 3 (рис.12), диафрагма & и винт-заслонка /О, служащие для уравнивания световых потоков, направляемых <на фотоэлементы, К корпусу штуцера присоединена камера 1 одно го из фотоэлементов. Камера другого фотоэлемента крепится к правому тубусу 6 . Камеры фотоэлементов конструктивно выпол нены одинаково и состоят из панели со штуцерами, имеющими на кидные гайки для подсоединения их или к камере осветительной лампы И или к правому тубусу 6 . На панели укреплены дер
жатели фотоэлемента. Сверху фотоэлемент |
закрывается металли |
||||||
ческим кожухом. |
6 |
|
|
|
2 . |
|
|
Правый |
тубус |
завинчивается в корпус |
головки |
Внут |
|||
ри тубуса |
3 (рис.14) имеется объектив |
j |
, конструкция |
кото |
|||
рого аналогична |
ранее |
описанрому объективу, |
и экран |
2 |
, под |
жимаемый гайкой А- и служащий для предотвращения попадания света на фотоэлемент при отсутствии росы на измерительном зеркале.
Рис.14. Правый тубус:
I - объектив; 2 - экран; 3 - корпус; 4 - гайка.
- 29 -
Все внутренние поверхности оптической системы для лучшего поглощения света окрашены черной глубокоматовой эмалью.
Верхний тубус 7 (см. рис.12) ввинчивается в го ловку 2. сверху. Он служит для визуального наблюдения за поверхностью измерительного
зеркала. Внутри тубуса имеется силовая стеклянная пластина. При необходимости очистки поверх ности измерительного зеркала верхний тубус вывинчивается.
Контролируемый воздух по ступает в головку через штуцер подвода 4 и выходит через штуцер отвода 3 .
Теплообменник (рис.15) предназначен для предваритель ного охлаждения прямого потока воздуха, идущего на дросселиро вание. Охлаждение ведется обрат ным потоком воздуха, поступающим в теплообменник после дроссели рования и охлаждения измеритель ного зеркала.
Теплообменник представляет собой аппарат змеевикового типа. Он состоит из кожуха 1 , внутри которого имеется пять рядов спи рально навитых трубок диаметром 4 мм и толщиной 0,75 мм, рас считанных на рабочее давление 350 кг/см2. На входе и выходе кожуха концы трубок собраны в коллекторы 2 , которые крепят ся к днищам. Каждый коллектор имеет штуцер 8 с резьбой для
Рис.15.Теплообменник:
I - кожух; 2 - коллектор; 3 - вход воздуха' высокого
давления; 4 - выход воздуха низкого давления; 5 - сер дечник; 6 - вход воздуха низквго давления; 7 - выход
воздуха высокого давления; 8 - штуцер.