Датчик влажности (2012-05-19)

Датчик влажности, схема и чертежи которого описаны ниже, позволит полностью автоматизировать процесс контроля и регулирования относительной влажности воздуха в заданном помещении.

Предлагаемый вариант датчика влажности, позволяет измерять относительную влажность в диапазоне от 0–100%, в интервале температур конкретного контактного термометра. Данный датчик влажности имеет высокую точность и стабильность параметров.  

Датчик влажности состоит из ёмкости с дистиллированной водой (питатель), контактного термометра, защитного кожуха и электронного блока управления.

Ёмкость для датчика влажности может быть как цилиндрической, так и прямоугольной, вместимостью 0,15–0,2 л воды. Её можно изготовить из 150 мм отрезка пластмассовой трубы, диаметром 40мм.

Отрезав от трубы требуемый отрезок, проделаем в ней два отверстия диаметром 20 мм, на расстоянии 70 мм друг от друга. Одно отверстие служит для заливания воды, другое для термометра. Ещё один отрезок трубы длиной 100 мм разделим пополам и разогрев на слабом огне расправим в листы Рис 1.

Питатель

Из получившихся двух заготовок вырежем две окружности и при помощи технического фена, заглушим ими трубу Рис – 2.

Питатель

Для крепления ёмкости к стенке, из листа оцинкованной стали, толщиной 1мм вырежем две полосы шириной 10 и длиной 120 мм. В каждой полосе просверлим отверстия диаметром 4 мм, для крепления хомутов к стенке, и используя готовый сосуд в качестве опоры придадим полосе форму по Рис 3.

Скобы

Под сосуд для воды подойдёт любая другая посуда соответствующей ёмкости, как круглой формы, так и прямоугольной. Подойдут ёмкости от всевозможных аэрозолей.

Ёмкость с дистиллированной водой, для удобства обслуживания размещается ближе к двери, а по высоте на уровне глаз наблюдателя, что позволит получать более усреднённое значение влажности. Соответственно для датчика влажности, длина нижней части контактного термометра выбирается минимальной – 83 мм.

В виду того, что контактный термометр очень хрупкий, приготовим для него защитный кожух. Материалом для верхней части кожуха, послужит отрезок тонкостенной трубы  диаметром 3/4 дюйма и длиной 300 мм, а для нижней части кожуха отрезок тонкостенной трубы  диаметром 1/2 дюйма и длиной 30 мм.

Получив отрезок трубы нужных размеров, на фрезерном станке или при помощи болгарки проделаем в ней смотровое окно, для считывания информации Рис 4.

Кожух

К готовой заготовке эл. сваркой приварим нижнюю часть кожуха Рис 5.

Кожух

Контактный термометр устанавливают в кожух, предварительно обмотав ватой, и соблюдая меры предосторожности, при работе с хрупкими изделиями вставляют на место так, чтобы градуированная шкала была видна в прорези верхней части кожуха. Датчик готов.

Кожух

Фитиль на резервуаре контактного термометра должен быть всегда чистым, мягким и влажным. При запылённости воздуха до 5 мг/м3, фитиль датчика влажности меняйте 1 раз в две недели, при большей запылённости – по мере загрязнения фитиля.

Перед заменой удалите загрязнённый фитиль с резервуара термометра. Протрите резервуар тампоном ваты, смоченным тёплой водой. Для изготовления нового фитиля применяйте шифон хлопчатобумажный, отбеленный, неокрашенный или батист отбеленный. Фитиль сшейте по диаметру резервуара термометра простым машинным швом. После обрезки шов по высоте должен быть не более 1,5 мм. Длина готового фитиля должна быть не менее 60 мм. Смочите фитиль в дистиллированной или кипячёной воде и натяните его на резервуар термометра так, чтобы была возможность завязать его ниткой над резервуаром. Конец завязанного фитиля над резервуаром должен быть не менее 7 мм.

 Автоматика

Термометры ТПК.

    Допускаемая электрическая нагрузка на контактах ТПК не более 1Вт при напряжении до 220В или при силе тока не более 0,04А.

Принцип работы термометра основан на изменении объёма термометрической жидкости ( ртути ) в зависимости от температуры измеряемой среды и на способности ртути служить проводником электрического тока при замыкании контактов. Термометры могут работать в цепях постоянного и переменного тока частотой (50 +/- 1) Гц. При включении термометров в цепь постоянного тока « минус » источника тока должен быть подсоединён к  соединительному контакту термометра. Контакты имеют маркировку «+» и «–». Термометры должны работать в без искровом режиме.

При покупке контактного термометра ТПК – П,  в комплект поставки входит схема подключения, разработанная заводом изготовителем в соответствии с техническими характеристиками термометра, и рекомендуемая заводом для подключения контактного термометра к схеме.

Схема

Принцип работы схемы.

    В схему подключения термометра заложен тиристорный выключатель, управляемый генератором на ОПТ и транзисторным ключом. Схема работает следующим образом: после подачи питания на схему при разомкнутых контактах термометра транзистор V8 открыт отрицательным потенциалом, подаваемым на его базу через резистор R1. Генератор на ОПТ, состоящий из однопереходного транзистора V9, резисторов R2, R4, R5 и конденсатора С2 включается в работу и генерирует ряд узких импульсов с частотой около 7,5 кГц. Эти импульсы открывают тиристор, осуществляя тем самым подключение нагрузки к цепи переменного тока. Контакты термометра при этом находятся под напряжением, не превышающем величины падения напряжения на переходе открытого транзистора V8 (не более 0,5В). При замыкании контактов термометра транзистор V8 закрывается, базовая цепь однопереходного транзистора обесточивается, генератор на ОПТ прекращает свою работу и транзистор отключает нагрузку от цепи переменного тока.

Питание схемы управления осуществляется от сети переменного тока через выпрямитель на диоде V6, стабилизатор на резисторе R8, стабилитроне V7 и сглаживающем конденсаторе С1.  Информация взята от завода изготовителя.

Предлагаемая на Рис 8 схема, собрана на более доступной и современной базе деталей.

Датчики-Датчик-влажности-Рис-8

Работает схема датчика влажности, следующим образом. При подаче питания на схему, при разомкнутых контактах ТПК транзистор Т1 закрыт, соответственно к базе Т2 через резистор R3 прикладывается положительное напряжение и транзистор Т2 открываясь, включает реле, которое контактами Р11/1 подводит питание к  электромагнитному  клапану. При первичном пуске, пока температура в камере не достигла рабочего уровня и процесс испарения замедлён, переключатель SВ2 держат в выключенном состоянии. По достижении температуры в камере необходимого уровня, достаточного для быстрого испарения поступающей в камеру воды, включают переключатель SВ2 и вода начинает поступать в камеру. Вода испаряясь повышает общую влажность внутри камеры  и на датчике влажности замыкаются контакты термометра ТПК. К базе транзистора Т1 через резистор R2 прикла-дывается напряжение смещения и он открываясь, закрывает транзистор Т2. Транзистор Т2 в свою очередь отключает реле Р1, которое контактами Р11/1 размыкает цепь питания электромагнитного клапана, прекращая поступление воды в камеру. Так как процесс испарения имеет некоторую инерционность, уровень влажности может несколько превысить заданное значение.

 

Метки: , ,


  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    • Мы в соц. сетях

      facebook twitter vk rss
    • Facebook

    • В Контакте

    • RSS

      Подпишитесь на обновления сайта.

      RSS

      Введите E-Mail: