Гигрометры с электролитическими чувствительными элементами.
Имеют чувствительный элемент, выполненный из гигроскопического материала, который находится в гигротермическом равновесии с контролируемым газом.
Выходной сигнал – активное электрическое сопротивление.
Достоинства – малые габариты датчика, можно измерять влажность в небольших пространствах и труднодоступных местах, могут работать как в неподвижной, так и в движущейся газовой среде.
В
качестве статической характеристики
используют эмпирические формулы.
Наиболее распространена
.
Конструктивно они могут выполнятся:
в виде цилиндра ЧЭ/каркас – цилиндрического твердого диэлектрика, на котором расположены электроды
полосковые –в виде прямоугольных пластин из полистирола, покрытых с обеих сторон влагочувствительным материалом, а электроды расположены по краям пластинки
Ч
Э
с гребенкообразными электродами из
золота, а промежутки заполненыLiCl.
Для лучшего распространения LiCl
по поверхности и лучшей агдезии к нему
добавляют связующее вещество.
Психрометры.
Принцип действия основан на измерении температур двумя термометрами – сухим и влажным.
Влажный термометр увлажняется через фитиль дистиллированной водой. От него отбирается теплота испарения и его температура понижается. Т.о. возникает разность температур – психрометрическая разность.
В качестве статической характеристики используются эмпирические формулы:
А – психрометрический коэффициент
е – действительная упругость водяного пара
ЕС – максимально возможная упругость в сухом термометре
Еb – максимально возможная упругость во влажном термометре
Р – абсолютное давление
А зависит от скорости движения газа относительно влажного термометра. С ростом скорости А уменьшается, а при скоростях более 3 м/с – остается постоянным, поэтому в таких психрометрах применяют вентилятор.
Для лабораторных целей составляют специальные номограммы, таблицы.
Влагомеры для твердых и сыпучих тел.
Используют кондуктометрические и емкостные влагомеры.
Кондуктометрический метод основан на измерении активного сопротивления какого-то участка твердого материала.
Твердые и сыпучие материалы – пористые, в сухом виде их активное сопротивление 1010Ом. При увлажнении сопротивление резко уменьшается. Наиболее применим для измерения участок 2 – 30%. Ниже 2% не измеряют, т.к. сопротивление становится соизмеримо с сопротивлением изоляции.
Емкостной. Основан на измерении диэлектрической проницаемости влажного материала.
У сухих материалов диэлектрическая проницаемость 5 единиц, а у воды – 81.
Измерение плотностей жидкостей и газов.
Предел отношения массы элемента dM к его объему dV.
Если среда однородна:
Для жидкостей относительная плотность
,
при 4С
Для
газов
,
при н.у.
Для различных сред плотность зависит от давления и температуры
Приборы – денсиметры (плотномеры). Поучили распространиение:
Ареометрические (поплавковые).
Весовые.
Гидростатические.
Радиоизотопные.
Вибрационные.
Ареометрические плотномеры.
Плотномеры с плавающим поплавком.
Г
– газ, П – поплавок
Выталкивающая сила:
Т.к.
,
то глубина погружения
Т.к.
,
тогда
Такие плотномеры выпускаются в качестве лабораторных. Чем тяжелее поплавок, тем выше чувствительность.
Плотномеры с полностью погруженным поплавком.
(1)
с – жесткость пружины
l0 – начальная длина
-
начальная плотность
;
Достоинство – статическая характеристика линейная.
Такие поплавки называются буйками. Используется система следящего статического уравновешивания.