Реферат Датчики вологості

Тема: Курсовые обзорные

рогоВ» і В«сухогоВ» термометрів.

З принципової схеми вологоміра видно, що вона складається з двох неврівноважених мостів, реохорда, підсилювача, реверсивного електродвигуна і що показує. У плечі неврівноважених мостів включені відповідно В«сухийВ» (Rc) і В«мокрийВ» (RM) термометри Вихідний сигнал моста - напруга U2 включений зустрічно з напругою U3, що знімається про движка реохорда. Їх різниця AU прикладена до входу підсилювача. Там вона посилюється і приводить в дію реверсивний електродвигун. Вал електродвигуна переміщає движок реохорда і пов'язану з ним стрілку, що показує.

Стан рівноваги в схемі настає при рівності напруг U2 і U3. При цьому О”U = 0, тому движок реохорда і стрілка приладу перестають переміщатися. Положення движка реохорода в момент рівноваги залежить від відношення напруг U1 і U2, а значить, від ставлення температур В«сухогоВ» і В«мокрогоВ» термометрів. Таким чином, положення стрілки приладу однозначно пов'язане з вимірюваною вологістю газу. Для вимірювання вологості рідин застосовують як спеціальні вологоміри, так і прилади, вимірюють небудь властивість рідини, якщо воно пов'язане з його вологістю. Наприклад, однією з характеристик пульп є співвідношення рідина: тверде в її складі. Цю величину вимірюють зазвичай густиномірами. У тих випадках, коли з пульпи віддаляється тільки рідка фаза (випарювання, фільтрування), показання плотномери будуть визначатися змістом рідини в пульпі. У цьому випадку щільномір виконує функцію вологоміра.

У спеціальних вологомірах для рідин використовують ємнісний і абсорбційний методи вимірювання.

Дія ємнісних вологомірів заснована на зміні діелектричної проникності рідини при зміні змісту в ній води. Електрична схема такого вологоміра аналогічна електричній схемі ємнісного рівнеміра. Зміна вологості рідини призводить до зміни ємності

Сх і вихідної напруги моста U. Такими вологомірами вимірюють вміст води в нафти на нафтопереробних заводах. Діапазон вимірювання приладу 0-1%.

Принцип дії абсорбційних вологомірів для рідини заснований на поглинанні водою енергії випромінювання в області спектра близької до інфрачервоної.

Рідина пропускають через камеру, де через неї проходить потік випромінювання від джерела. Так як в камері частина енергії поглинається вологою, енергія виходить потоку буде тим менше, чим більше концентрація вологи в суміші.

Джерелом випромінювання служить лампа розжарювання, приймачем - фоторезисторів. Промислові аналізатори вологості служать для визначення концентрації вологи в ацетоні і спиртах від 0 до 5%.

Складність вимірювання вологості твердих сипучих і волокнистих матеріалів полягає в тому, що при взаємодії датчика з матеріалом може змінюватися його структура, насипна щільність і інші фактори, які суттєво збільшують похибка приладу. Тому в промисловості знайшли застосування в основному безконтактні методи виміру: оптичний і надвисокочастотний.

В оптичних вологомірах використовується зв'язок між вологістю речовини і потоком відбитого від нього випромінювання. Для отримання найбільшої чутливості застосовують випромінювання в інфрачервоній області спектра, яке створюється джерелом. Відбитий аналізованих матеріалом світловий потік направляється збирає пристроєм на приймач. Чим більше вологість матеріалу, тим краще він поглинає інфрачервоне випромінювання і тим менше величина відбитого потоку.

Оскільки таким методом можна виміряти вологість лише тонкого шару, вологомір звичайно застосовують для сипучих матеріалів, що транспортуються по конвеєрним стрічкам.

Надвисокочастотні (НВЧ)

Надвисокочастотні (НВЧ) вологоміри використовують значне (У десятки разів) розходження електричних властивостей води і сухого матеріалу. Концентрацію вологи вимірюють по ослабленню НВЧ-випромінювання, що проходить через шар аналізованого матеріалу. У таких вологомірах стрічка матеріалу (наприклад, волокнистого: папір, картон) проходить між передавальною і приймальною антенами. Передавальна антена з'єднана з НВЧ-генератором, приймальня - з вимірювальним пристроєм. Чим більше вологість аналізованого матеріалу, тим менше сигнал, що потрапляє в вимірювальний пристрій.

СВЧ-вологоміри дозволяють вимірювати вологість у широкому діапазоні (0-100%) з високою точністю.

В 4. Датчики й первинні перетворювачі для виміру відносної вологості

Первинні перетворювачі резистивного типу

В· Резистивний тип чутливого елемента (здійснюється перетворення В«Вологість-опірВ»);

В· Логарифмічна залежність передавальної характеристики В«вологість-опірВ»;

В· Вимірювання відносної вологості в природному діапазоні;

В· Малі габаритні розміри;

В· Стабільність у роботі довгий час;

В· Невисока вартість.

В· Застосування: зволожувачі, гідрометри, управління вологістю.

Модель