Агаарын (болон бусад хий) чийгшлийг хэмжих өргөн хэрэглэгддэг хэрэгсэл бол конденсацийн гигрометр юм. Түүний ажиллах зарчим нь агаарын чийгийн конденсаци эхэлдэг шүүдэр цэг гэж нэрлэгддэг температурыг хэмжих явдал юм.
Агаарын чийгшил гэж юу вэ
Гигрометр нь агаарын чийгийн агууламжийг хэмждэг бөгөөд үүнийг үнэмлэхүй эсвэл харьцангуй утгаар илэрхийлж болно. Эхнийх нь 1 шоо метр дэх усны уурын массыг өгдөг. өгөгдсөн температурт м агаар. Харин хоёр дахь нь ууршилт, конденсаци байхгүй үед агаар дахь усны уур ханасан төлөвт, өөрөөр хэлбэл шингэн фазтайгаа динамик тэнцвэрт байдалд хэр ойрхон байгааг харуулж байна. Энэ нь агаарын хэмжсэн үнэмлэхүй чийгийг ханасан төлөв дэх үнэмлэхүй чийгшилтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна. Агаар дахь усны уур ханасан үед (дахин өгөгдсөн температурт) тухайн агаарын харьцангуй чийгшил 100% байна. Ханаагүй усны ууртай агаарт энэ нь зохих ёсоор бага байдаг.
Конденсацийн гигрометр хэрхэн ажилладаг вэ
Агаарын чийгшлийг тодорхойлох аливаа төхөөрөмжийн ажиллах зарчим нь дүрмээр бол чийг шингээдэг бодисын температур, даралт, масс, механик болон цахилгааны өөрчлөлт зэрэг бусад хэмжигдэхүүнийг хэмжих явдал юм.. Тохиромжтой тохируулга, тооцоолол хийснээр эдгээр хэмжсэн утгууд нь үнэмлэхүй эсвэл харьцангуй чийгшлийг тодорхойлоход хүргэдэг. Энэ процесст маш чухал үүрэг бол шүүдэр цэг гэж нэрлэгддэг уурын ханалт үүсэх температур юм. Дүрмээр бол агаарын чийгшлийг тодорхойлох орчин үеийн электрон төхөөрөмжүүд нь энэ температур эсвэл янз бүрийн шингээгч бодисын цахилгаан багтаамж эсвэл эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг хэмжиж, дараа нь (автоматаар) чийгшлийн үзүүлэлт болгон хувиргадаг.
Конденсацийн гигрометр төхөөрөмж
Түүний ажил нь яг шүүдэр цэгийн аргаар агаар дахь усны уурыг хэмжихэд үндэслэсэн. Энэ арга нь гадаргууг, ихэвчлэн металл толин тусгалыг толины гадаргуу дээрх ус нь гадаргуугаас дээш дээжийн хийн усны уурын даралттай тэнцвэртэй байх температурт хөргөх явдал юм. Энэ температурт толины гадаргуу дээрх усны масс нэмэгдэхгүй (хэрэв гадаргуу хэт хүйтэн бол) буурахгүй (гадаргуу хэт дулаан бол), өөрөөр хэлбэл толины дээрх уур нь усны конденсаттай динамик тэнцвэрт байдалд байна. толин тусгал (уур ханасан).
Энэ толь нь дулаан дамжуулалт сайтай (мөнгө, зэс гэх мэт) материалаар хийгдсэн бөгөөдхиртэх, исэлдэхээс сэргийлэхийн тулд иридий, рубидий, никель эсвэл алт зэрэг идэвхгүй металлаар бүрсэн. Толин тусгал нь конденсат үүсэх хүртэл дулаан цахилгаан хөргөгчөөр (Пелтиер эффект) хөргөнө. Ихэвчлэн хатуу төлөвт өргөн зурвасын гэрлийн ялгаруулах диодын гэрлийн туяа нь толины гадаргуу руу чиглэгддэг бөгөөд гэрэл мэдрэгч нь туссан гэрлийг хянадаг бөгөөд толин тусгал дээр конденсац байхгүй үед хамгийн их урсгалтай байдаг.
Хүүхдийн тольны гигрометрийг ажиллуулах арга
Толины толины гадаргуу дээр шүүдэр дусал үүсэхэд туссан гэрэл цацагдана. Энэ тохиолдолд түүний фотодетектор руу орох урсгал буурч, энэ нь сүүлчийн гаралтын дохиог өөрчлөхөд хүргэдэг. Энэ нь эргээд шүүдэр цэгт толин тусгалын температурыг тогтвортой байлгах аналог буюу дижитал термоэлектрик хөргөлтийн хяналтын системээр хянагддаг. Зөв зохион бүтээсэн системээр толин тусгал нь конденсацийн хурд нь шүүдэр давхаргын ууршилтын хурдтай яг тэнцүү байх температурт хадгалагдана. Толинд суурилуулсан цагаан алтны эсэргүүцлийн нарийвчлалтай бяцхан термометр (PRT) нь тухайн цэгийн температурыг хэмждэг бөгөөд энэ нь автоматаар чийгшлийн заалт болж хувирдаг.
Хийж буй загварын агаарын чийгшлийг хэмжих гигрометрт мөн хийн шинжлэгдсэн хэсэгт шахах вакуум насос, бохир нөхцөлд нэмэлт шүүлтүүрийн элементүүд орно.
Үзэж буй гигрометрийн давуу талууд
Ашиглалтын энгийн зарчимд суурилсан, хэмжилтийн өргөн хүрээтэй, өндөр нарийвчлалтай, тогтвортой уншилттай ийм багажуудыг үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгаанд өргөнөөр ашигладаг. Шүүдэр цэгийн ердийн гигрометр нь бусад чийгшлийн мэдрэгчээс ялгаатай нь маш тогтвортой, элэгдэлд тэсвэртэй, дахин тохируулга хийх шаардлагагүй болгодог. Шүүдэр цэгийн чийгшлийн гигрометр нь 100 ° C-аас хамгийн багадаа -70 ° C хүртэлх температурт шүүдэр цэгийг хэмжих чадвартай. Энэ тохиолдолд хэмжилтийн нарийвчлал нь градусын аравны нэг юм.
Үзэж буй загварын олон гигрометр нь микропроцессорын удирдлагаар тоноглогдсон бөгөөд эсэргүүцэх температур мэдрэгчтэй хослуулан шүүдэр цэгээс гадна эсвэл түүний оронд хүссэн чийгшлийн параметрүүдийг тооцоолж, гадаад индикатор дээр харуулах боломжтой. Үүнээс гадна эдгээр төхөөрөмжүүд нь утасгүй технологийг ашиглан үр дүнг дамжуулах боломжийг олгодог. Мэдээжийн хэрэг, ийм төхөөрөмжийг автоматжуулсан өгөгдөл цуглуулах, холбогдох техникийн процессыг хянах зориулалттай төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн системийн нэг хэсэг болгон өргөн ашигладаг.
Иймэрхүү ус хэмжигч ямар үнэтэй вэ? Мэдээжийн хэрэг, түүний үнийг төхөөрөмжийн цахим хяналтын системийн хүртээмж, нарийн төвөгтэй байдлаас хамааран хэрэгжүүлсэн функцүүдийн багцаар тодорхойлдог. Тиймээс дижитал осциллограф шиг харагдах суурин конденсацийн гигрометр дор хаяж 4000 долларын үнэтэй байдаг. Ялангуяа "дэвшилтэт" загварууд нь 10,000 доллараас илүү үнэтэй байдаг. Зах зээл дээрТа мөн бүрэн ажиллагаатай зөөврийн гигрометрийг олж болно. Үнэ нь 1-2 мянган доллар байна.
Конденсацийн гигрометрийн сул тал
Хэмжилтийн явцад хамгийн үр ашигтай гэж үздэг гигрометрийн систем нь түүний сул тал нь ашиглалтын явцад хэмжих замын хэсгүүд зайлшгүй бохирдох явдал юм.
Хөргөсөн толь суурилуулсан гигрометр нь толинд уусдаг болон уусдаггүй бохирдуулагч бодис агуулагдаж байгаагаас хэмжилтийн алдааг нэмэгдүүлэх хандлагатай байдаг. Уусдаггүй хэсгүүд нь толины оптик шинж чанарт нөлөөлдөг. Толин тусгал дээр дунд зэргийн тоосжилт эсвэл уусдаггүй хэсгүүдийн харагдах байдал нь шүүдэр эсвэл хяруу үүсэх төвлөрлийг бий болгож, улмаар төхөөрөмжийн хариу өгөх хугацааг нэмэгдүүлдэг. Уусдаг хольц нь толин тусгал дээрх өтгөрүүлсэн чийгийн уурын даралтын хэмжээнд нөлөөлж, шүүдэр цэгийг шилжүүлдэг. Орчин үеийн хэмжилтийн гигрометр (ядаж тэдний илүү боловсронгуй загварууд) нь чийгшлийн тооцооллын алгоритмд зохих тохируулга хийснээр төхөөрөмжид бохирдлыг илрүүлж, хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог "өөрийгөө шалгах" функцуудыг агуулдаг.
Эдгээр чадвараас үл хамааран бараг бүх гигрометрийг үе үе шалгаж, цэвэрлэж байх шаардлагатай.
Хөргөсөн тольны гигрометрийн засвар үйлчилгээ
Зааварчилгааны гарын авлага энэ утгаараа төхөөрөмжийг хэрэглэгчдэд юу гэж зөвлөдөг вэ? Шороонд мэдрэмтгий гигрометр байх ёстойхэмжилтийн үр дүнгийн тогтвортой байдлыг хангахын тулд үе үе цэвэрлэж байх боловч энэ нь засвар үйлчилгээний зардлыг нэмэгдүүлж болзошгүй юм. Багажны толины үзлэгийг ихэвчлэн суурилуулсан микроскоп ашиглан хийдэг бөгөөд хэмжих тасалгааг онгойлгосны дараа түүний засвар үйлчилгээг гараар хийдэг.
Хэрэв толины гадаргууг цэвэрлэх ажлыг зааварт заасан давтамжтайгаар гүйцэтгэсэн бол ийм аргаар хэмжилтийн нарийвчлалыг хадгалах боломжтой болно. Толин тусгал гадаргуу дээр цэвэрлэхэд тохиромжтой нэвтрэх нь ихэвчлэн оптик бүрэлдэхүүн хэсэг болон толин тусгал хоёрын хоорондох нугасаар хангагдсан байдаг. Та одоо зах зээл дээр хэрэглэгчдэд хэрэгтэй конденсацийн гигрометрийг олох боломжтой. Доорх зурагт түүний гүйцэтгэлийн жишээг харуулав.
Хэмжил зүйд гигрометрийн хэрэглээ
Хөргөсөн тольны гигрометр нь бусад алдартай чийг хэмжигчээс илүү нарийвчлалтайгаар чийгийг хэмждэг. Түүний хэмжилтийн өвөрмөц нарийвчлал, ялангуяа температурыг хэмжихэд зориулсан цагаан алтны эсэргүүцлийн термометр, толин тусгал болон толин тусгал хянах дунд чадлын микроскопоор тоноглогдсон тохиолдолд хэмжилзүйн хэмжилт хийхэд тохиромжтой. Утасгүй дижитал холбооны сувгаар мэдээлэл дамжуулах боломжууд нь цаг уурын мэдээллийг цуглуулах, боловсруулах дэлхийн системд ийм гигрометрийг ашиглах өргөн боломжийг нээж өгч байна.
Үйлдвэрийн лабораторид болон бохирдсон орчинд ашиглах
Энэхүү агаарын чийгшлийн тоолуур нь үйлдвэрийн цаг уурын лабораторид үнэмлэхүй утгыг нь хэмжихэд тохиромжтой. Тэдгээрийг ихэвчлэн хүрээлэн буй орчны туршилтын камеруудыг удирдахад ашигладаг харьцангуй чийгшлийн мэдрэгч зэрэг бусад хэрэгслийн нарийвчлалыг хянах лавлагаа болгон ашигладаг.
Эдгээр ус хэмжигчийг бүтээхэд ашигласан материалын тогтвортой байдал, мөн тэдгээрийг дахин дахин цэвэрлэх чадвар нь багажийг тохируулга алдалгүйгээр ихэнх бохирдуулагчтай орчинд маш урт хугацаанд ашиглахад тохиромжтой болгодог. Гүйцэтгэлийн энэхүү тогтвортой байдал нь хийн дээжинд агуулагдах өндөр түвшний бохирдуулагч нь тогтворгүй чийгшил мэдрэгчүүдэд эргэлт буцалтгүй хор хөнөөл учруулдаг хийн урсгалд ашиглахад тохиромжтой. Жишээлбэл, энэ төрлийн гигрометрийг тусгай хольц бүхий агаарын орчинд металл бүтээгдэхүүний гадаргууг дулаанаар хатууруулах үед шүүдэр цэгийг хянахад өргөн хэрэглэгддэг. Ийм тохиолдолд цэвэрлэхийн тулд толинд хялбархан хандах нь зүйтэй.
Чийгэнд мэдрэмтгий үйлдвэрлэл
Эм, хальс, бүрээс болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд шаардагдах тусгай савлагааны процессыг ихэвчлэн хөргөсөн толин тусгалын гигрометрээр хянадаг. Дахин хэлэхэд, энэ тохиолдолд тэдний сонголт нь хэмжилтийн нарийвчлалын тогтвортой байдал, урт хугацааны үйлчилгээний хугацаа зэрэгт нөлөөлдөг. Түүнээс гадна эдгээр үйл явц нь бага мэдрэмтгий байдаг тулЭдгээр гигрометрийн өндөр өртөг нь чийгшлийн хяналтын схемийг сонгоход шийдвэрлэх хүчин зүйл биш юм.
Өндөр температурт хий ба тэдгээрийн шүүдэр цэгүүд
Энэ төрлийн гигрометрийг ихэвчлэн орчны температураас дээш шүүдэр цэгийн температурыг хэмжихэд ашигладаг. Аполло пуужингийн устөрөгчийн түлшний эсийг 250 ° C ба 700 psi температурт ажиллуулахын тулд 1966 онд хөргөсөн толин тусгал багажийг ашиглаж байжээ. Орчин үеийн дулааны цахилгаан толин тусгал хөргөх технологиор шүүдэр цэгийг 100 ° C хүртэл (ба түүнээс дээш, атмосферийн даралтаас дээш даралтыг тооцвол) амархан хэмжиж болно. Ийм тохиолдолд хийн дээжтэй харьцаж буй гигрометрийн хэмжих камерын бүх гадаргуу нь хүлээгдэж буй хамгийн их шүүдэр цэгээс дээш температуртай байх ёстой, эс тэгвээс эдгээр гадаргуу дээр конденсац үүсч, хэмжилт алдаатай байх болно.
Өндөр температурт хийн шүүдэр цэгийг хэмжих зориулалттай гигрометрийн хувьд хэмжилтийн камерын ханыг хүлээгдэж буй хамгийн өндөр шүүдэр цэгээс дээш байлгахын тулд термостатик удирдлагатай цахилгаан халаагуур ашиглах нь түгээмэл байдаг. LED ба детектор зэрэг хатуу төлөвт оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гигрометрийн эвдрэл, эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд нэрлэсэн ажлын температурт (ихэвчлэн 85 ° C) хадгалагддаг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг халаасан хэмжилтийн камераас дулаан тусгаарлах замаар үүнийг хийж болно.
