Выбрать главу

Пьезокварцевыми сорбционными гигрометрами влажность измеряют на основе анализа измерений параметров пьезокварцевого элемента при сорбции влаги его поверхностью. Обычно таким параметром является частота колебаний пластинки пьезоэлектрического материала с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным веществом — пленкой цеолита, связанной термообработанным полиакрилнитрилом. Для измерения влажности в хранилищах такие приборы могут применяться лишь ограниченно, так как их рабочий диапазон охватывает температуры от 5 до 35 °C.

Кулонометрические гигрометры основаны на определении относительной влажности воздуха путем электролиза влаги, поглощенной специальным влагочувствительным элементом датчика. В качестве влагочувствительного материала используется фосфорный ангидрид. Приборы такого типа обладают высокой точностью измерений, но чувствительны к изменению температуры и давления, а также даже незначительному количеству примесей, реагирующих с веществом сорбента. Кулонометрические датчики не могут работать при высокой влажности, при которой возможно образование конденсата. Это делает их малопригодными для контроля влажности в хранилищах.

К числу наиболее пригодных для работы в холодильных камерах с продукцией, выделяющей влагу, относятся гигрометры, в качестве чувствительного элемента у которых применяется электрическое сопротивление, изменяющееся в зависимости от влажности (гигристор). При изменении влажности воздуха в пределах 35—100 % происходит значительное изменение сопротивления гигристора, обеспечивающее высокую чувствительность гигрометра к влажности. Это дает возможность использовать простейшие мостовые схемы на переменном токе, не прибегая к усилению сигнала. Шкала прибора градуируется в процентах относительной влажности воздуха. Серийно выпускается термогигрометр типа ТГ-70, который предназначен для измерения относительной влажности и температуры в различных помещениях сельскохозяйственного назначения, в том числе и в хранилищах. Предел измерения влажности 50—100 %, температуры — от —20 до 50 °C с погрешностью ±1 °C. Прибор имеет две шкалы — для влажности и для температуры. Термогигрометр может нормально работать в широком интервале давления воздуха. Измерительная схема прибора включает в себя мост переменного тока, терморезисторы ММТ-4 в качестве первичных преобразователей температуры. Конструктивно переносной термогигрометр состоит из датчика и измерительного блока, связанных кабелем. В датчике имеются первичные преобразователи влажности и температуры, расположенные в единой оправке, предохраняющей от механических воздействий, но обеспечивающей свободный доступ контролируемого воздуха.

Для регулирования температурного режима в хранилищах применяют дилатометрические и биметаллические датчики температуры. Эти датчики-реле выполняют роль управляющих элементов в различных системах автоматики или сигнализации (Беляев, 1985). Чувствительный элемент дилатометрических термодатчиков состоит из трубки, выполненной из металла с большим коэффициентом температурного линейного расширения (латунь, алюминий и др.), и находящегося внутри трубки металлического стержня с малым коэффициентом температурного расширения (например, из инвара). Трубку прибора полностью погружают в контролируемую среду. При изменении температуры среды изменяется длина трубки; связанный с ней стержень перемещается, в результате чего замыкаются (размыкаются) контакты или перемещается чувствительный элемент преобразователя (рис. 39, а).

Рис. 39. Дилатометрический (а), биметаллический (б) преобразователи температуры и термоэлектрический термометр (в): 1 — трубка из материала с большим коэффициентом температурного расширения; 2 — стержень из металла с малым коэффициентом температурного расширения; 3,4 — полоски металлов с разными коэффициентами температурного расширения; 5 — держатель подвижного контакта

В качестве чувствительного элемента в биметаллических преобразователях используется пластинка или спираль, состоящая из двух сваренных по всей длине металлических пластин с разными коэффициентами температурного линейного расширения (например, из меди и инвара). При изменении температуры среды биметаллическая пластинка (спираль) изгибается, перемещая чувствительный элемент преобразователя или переключая контакты (рис. 39, 6).

Различают термодатчики двухпозиционные типа ДТКБ (биметаллические) и типа ТУДЭ (дилатометрические), а также трехпозиционные типа ТБ-ЭЗК (биметаллические). Датчики-реле температуры камерные биметаллические трехпозиционные типа ТБ-ЭЗК применяют для автоматизации санитарно-технических устройств, систем вентиляции и кондиционирования, а также технологических процессов, связанных с поддержанием необходимой температуры воздуха в помещении.