Тема 2.5. Сорбционные гигрометры

Содержание

Слайд 2

2.5. Сорбционные гигрометры. 1. Измерение электрического сопротивления раствора. Используют такой же

2.5. Сорбционные гигрометры.

1. Измерение электрического сопротивления раствора. Используют такой

же датчик, как и в электролитическом гигрометре (Рис.2.4.3).

Рис. 2.5.1. Зависимость сопротивления от влажности: 1- для электролитического гигрометра; 2 - для сорбционного.

Однако, зависимость сопротивления от влажности для сорбционного гигрометра противоположная (рис. 2.5.1)

Погрешности этого метода – те же, что и для электролитического (см. 2.4)

Слайд 3

2.5. Сорбционные гигрометры. 2. Измерение массы раствора с помощью пьезоэлектрического генератора.

2.5. Сорбционные гигрометры.

2. Измерение массы раствора с помощью пьезоэлектрического

генератора.

Некоторые вещества – например, кварц – обладают пьезоэлектрическим эффектом (рис. 2.5.2).

+++++++++++

_ _ _ _ _ _ _ _

Прямой пьезоэффект – при деформации кварца на его поверхностях возникают заряды.

Обратный пьезоэффект – при подаче напряжения на поверхности кварца он деформируется.

Рис. 2.5.2

Слайд 4

2.5. Сорбционные гигрометры. На основе прямого и обратного пьезоэффектов собирают пьезоэлектрический

2.5. Сорбционные гигрометры.

На основе прямого и обратного пьезоэффектов собирают

пьезоэлектрический кварцевый генератор (рис.2.5.3).

При случайной деформации кварца на его поверхностях возникает напряжение.

Оно усиливается усилителем и часть его поступает обратно на кварц.

Кварц деформируется еще сильнее, напряжение еще усиливается. И т.д., пока деформация не изменит знак в силу упругости кварца. Тогда и напряжение меняет знак.

Кварц деформируется в другую сторону, напряжение еще усиливается. И т.д., пока деформация снова не изменит знак в силу упругости кварца.

В результате кварц непрерывно колеблется, а на выходе появляется синусоидальное напряжение. Частота этого напряжения равна частоте колебаний кварца.

Слайд 5

2.5. Сорбционные гигрометры. Частота колебаний кварца тем меньше, чем больше масса

2.5. Сорбционные гигрометры.

Частота колебаний кварца тем меньше, чем больше

масса кварца.

Если поверхность кварца покрыть сорбентом (пористой пленкой, содержащей сухую соль), то частота колебаний на выходе генератора будет зависеть от влажности. Её можно измерить с помощью частотомера.

Рис. 2.5.4. Кварц, покрытый пленкой сорбента.

Частота колебаний кварца ~106 Гц. Чувствительность такого гигрометра ~10Гц/%.

Слайд 6

2.5. Сорбционные гигрометры. Тогда относительная чувствительность: (2.5.1) Для увеличения относительной чувствительности применяют дифференциальный метод измерения.

2.5. Сорбционные гигрометры.

Тогда относительная чувствительность:

(2.5.1)

Для увеличения относительной чувствительности применяют

дифференциальный метод измерения.
Слайд 7

2.5. Сорбционные гигрометры. Схема вычитания частоты Кварцевый генератор (опорный) Кварцевый генератор

2.5. Сорбционные гигрометры.

Схема вычитания частоты

Кварцевый
генератор
(опорный)

Кварцевый
генератор
f

Рис. 2.5.5. Дифференциальный

метод измерения частоты.