Л а б о р а т о р н а р а б о т а № 22

Изучение гигрометра типа ГП-225-212

1. Цель работы

Целью работы является изучение устройства, принципа действия, способов наладки и проверки сорбционного подогревного гигрометра.

2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.

3. Общие положения

Для измерения влажности воздуха в системах кондиционирования воздуха мясокомбинатов, сырзаводов, чайных, табачных и др. фабрик широко применяют сорбционные гигрометры. Наибольшее распространение получили подогревные и неподогревные сорбционные гигрометры.

Чувствительный элемент (ЧЭ) неподогревного гигрометра, например, типа ВВ-1, представляет собой кварцевую пластинку, покрытую пленкой сорбента, на поверхности которой методами травления или напыления нанесены два металлических электрода. Электрическая цепь между электродами замыкается через пленку сорбента, сопротивление которой является функцией измеряемой относительной влажности воздуха. При этом чувствительный элемент включен в измерительную схему вторичного прибора, диапазон измерения которого обычно от 10 до 90 % относительной влажности воздуха в интервале температур от 5 до 45 ⁰С. Класс точности – 3,0. Недостатком таких гигрометров является недолговечность ЧЭ (до 2 лет), что требует их регулярной замены.

При этом ПП подогревных гигрометров, таких как ГП-225-112, служат более 10 лет. Гигрометр указанного типа имеет диапазон измерения от 10 до 100 % относительной влажности воздуха в интервале температур от 0 до 40 ⁰С. Основная погрешность ± 4.0 % относительной влажности. Гигрометр вырабатывает выходной сигнал напряжения 0…10 мВ постоянного тока.

В комплект гигрометра типа ГП-225-112 (рис. 51) входит подогревный хлористо-литиевый ПП относительной влажности воздуха, нормирующий преобразователь НП и микроамперметр PV (показывающий и сигнализирующий) типа М1731К.

Рис. 51 Подогревный гигрометр типа ГП-225-212

ПП содержит три чувствительных элемента: влажности (ВЧЭ), температуры (термометр сопротивления ТС гр. 100П) и температурной коррекции (резистор R1 и термисторы R2, R3).

Конструкция ВЧЭ представляет собой трубку 1 на которую надет стеклотканевый чулок 2, пропитанный раствором LiCL. Поверх чулка навиты два электрода 3 и 4, контакт между которыми осуществляется через раствор LiCL и которые находятся под напряжением»36 В.

Хлористый литий сорбирует влагу из окружающего воздуха, что приводит к снижению сопротивления между электродами 3 и 4. В результате ток через раствор увеличивается, его температура возрастает и часть влаги испаряется. Испарение влаги снижает проводимость раствора, что уменьшает ток через него и приводит к падению температуры ВЧЭ. Далее цикл повторяется. Таким образом, происходит колебание температуры чулка 2, пропитанного раствором LiCL, относительно некоторой «равновесной» температуры, значение которой определяется уровнем относительной влажности воздуха.

Измерение температуры гигротермического равновесия осуществляется термометром сопротивления 5 градуировки 100П.

Резистор R1 и термисторы R2, R3 предназначены для компенсации разности между температурой измеряемого воздуха и его «точкой росы».

Схема номирующего преобразователя представляет собой не уравновешенный мост, в плечи которого включены термометры сопротивления 5, ТС и резисторы термокомпенсации (R1, R2, R3). Схема содержит имитирующие резисторы, позволяющие осуществить наладку гигрометра в режиме «Настройка» с учетом сопротивления линии связи. Линеаризатор, собранный на основе операционного усилителя постоянного тока и диодно- резистивного узла, обеспечивает линейность НСХ гигрометра.

4. Контрольные вопросы

4.1 Принцип действия сорбционных гигрометров воздуха?

4.2 Метрологические характеристики сорбционных гигрометров?

4.3 Устройство и принцип действия ПП подогревного гигрометра?

5. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд (рис. 52) содержит нормирующий преобразователь НП гигрометра, к которому подключают микроамперметр PV и три магазина сопротивления МС1…МС3. При помощи магазинов устанавливают значения сопротивлений, соответствующих поверочным значениям «равновесной» температуры ВЧЭ, температур измеряемой среды (R_T) и коррекции (R_КОР).

Рис. 52 Схема проверки гигрометра типа ГП-225-212

6. Порядок выполнения

Изучите рекомендованную литературу, ознакомьтесь с лабораторным стендом, подготовьте таблицы для записи результатов наблюдений. После разрешения преподавателя приступайте к работе.

6.1 Настройка гигрометра ГП-225-212

6.1.1 Согласно рис. 51 соберите схему проверки гигрометра.

6.1.2 Тумблер «Настройка– измерение» на лицевой панели НП переведите в положение «Настройка», а тумблер «Начало – конец»- в положение «Начало».

6.1.3 Включите гигрометр в сеть»220 В и дайте прогреться в течение 5 минут.

6.1.4 Вращая при помощи отвертки ось потенциометра «Начало» установите указатель показывающего микроамперметра PV на начальную отметку шкалы.

6.1.5 Переведите тумблер «Начало – конец» в положение «Конец» и, поворачивая ось резистора «Конец», установите указатель показывающего прибора на конечную отметку шкалы.

6.1.6 Переведите тумблер «Настройка - измерение» в положение «Измерение», а тумблер «Начало – конец» в положение «Начало».

6.2 Проверка гигрометра ГП-225-212

6.2.1 Согласно таблице 2 установите на магазинах МС1 и МС3 значения сопротивлений R_T, R_КОР, соответствующие температуре измеряемой среды 20,0 ⁰С.

Таблица 2 Контрольные значения параметров в поверяемых точках шкалы

Температура Относительная влажность воздуха Сопротивление,

анализируемой М, %

среды, 20 40 60 80 Ом

⁰С Сопротивление R_ВЧЭ, Ом R_T R_КОР

20,0 112,2 117,2 120,5 123,0 107,91 515

6.2.2 На магазине М2 при прямом и обратном ходе последовательно установите значения сопротивлений R_ВЧЭ, соответствующие, согласно таблице 2, цифровым отметкам М шкалы показывающего прибора PV и зафиксируйте показания МС1…МС3 и PV.

6.3 После завершения работы выключите аппаратуру из сети»220 В.