ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к технике измерений величины относительной влажности воздуха и может найти применение в качестве первичного преобразователя в системах кондиционирования воздуха и во влагомерах, применяемых в сельскохозяйственном производстве и в метеорологии.
Известен датчик регулятора относительной влажности (Дегтярев Н.В. и др.. Кондиционирование воздуха, М, 1953 с.396) в котором в качестве чувствительного элемента используется пластина из грушевого дерева. Изменение длины пластины при изменении влажности воздуха передается посредством рычагов командному механизму системы кондиционирования воздуха в помещении.
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность и большая инерционность измерений. Низкая чувствительность обусловлена сложностью фиксирования незначительных линейных изменений длины пластины с помощью рычажного механизма, величина зазоров в парах трения которого соизмерима с величиной линейных изменений пластины. Большая инерционность измерений сопряжена с необходимостью иметь деревянную пластину большой толщины для обеспечения значительных усилий воздействия на рычажный механизм, при этом продолжительность впитывании влаги древесиной из воздуха возрастает.
Известно устройство наиболее близкое по совокупности существенных признаков к заявляемой модели и того же назначения.
Известен датчик влажности воздуха (Патент на полезную модель №79674, кл. G01N 027/04, 2009 г), содержащий подложку, на которой размещены плоские накладки из нечувствительного к влаге материала, покрытые чувствительным к влаге материалом. В качестве накладок используются токопроводящие электроды, выполненные в виде спиралей или колец, а в качестве чувствительного к влаге покрытия используется полимерная пленка. Изменение величины электрического тока между накладками зависит от влажности воздуха. Функцией датчика является преобразование влажности в электрические параметры.
Недостатком известного устройства является узкий диапазон функциональных возможностей.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей датчика.
Такой технический результат достигается тем, что в датчике влажности накладки выполнены гибкими, имеют форму удлиненных пластин или лент, прикреплены к подложке концами длинных сторон с возможностью изгиба, а чувствительное к влаге покрытие нанесено на одну из плоских сторон накладок и выполнено деревянным, древесные волокна при этом расположены поперек длинной стороны пластин или лент и параллельно короткой стороне, а накладки прикреплены к подложке одним или двумя концами длинной стороны, в последнем случае крепление пластин или лент выполняется с помощью шарниров. Датчик может содержать одну или несколько накладок.
Функции датчика расширены, поскольку изменение влажности дополнительно преобразуется в изменение геометрических параметров. На фиг.1 схематически изображен датчик влажности воздуха, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Датчик влажности воздуха состоит из подложки 1, с размещенными на ней двумя накладками 2′ и 2″; накладка 2′ выполнена в форме продолговатой пластины, другая накладка 2″ выполнена в виде отрезка ленты. Накладки выполнены из гибкого, нечувствительного к влаге материала, например стальными. На нижнюю плоскую поверхность накладок 2′ и 2″ нанесено деревянное покрытие 3, например в виде шпона, прикрепленного к накладкам жестко с помощью клея. В деревянном покрытии древесные волокна 4 расположены поперек длинной стороны накладок 2′ и 2″ и параллельно короткой стороне. Накладка 2′ плоским концом длинной стороны прикреплена неподвижно к подложке 1. Накладка 2″ обеими концами прикреплена посредством шарниров 5 и 6 к подложке 1. Шарнир 5 выполнен поворотным, а шарнир 6 в виде скобы для возможности продольных перемещений накладки 2″.
Устройство работает следующим образом. На подложку 1 с накладками 2′ и 2″ направляют поток воздуха, влажность которого меняется. Изменение влажности вызывает изменение длины деревянного покрытия 3 преимущественно в направлении поперек волокон 4 (известный в технике эффект), то есть в продольном направлении накладок 2′ и 2″, длинна накладок при этом не меняется, поскольку они выполнены из нечувствительного к влаге материала. При увеличении влажности деревянное покрытие 3 удлиняется, а поскольку оно соединено с накладками 2′ и 2″ жестко, то приводит к их изгибу в сторону покрытия 3; а при уменьшении влажности накладки изгибаются в обратную сторону. Накладка 2′, закрепленнная консольно изгибается по всей длине. Накладка 2″, изгибаясь поворачивается в поворотном шарнире 5 и продольно перемещается в шарнире 6. Расположение волокон 4 параллельно короткой стороне накладок предотвращает нежелательное их скручивание при изгибе. Для определенных условий работы перечисленные функции устройства могут выполняться и при использовании одной накладки в виде продолговатой пластины или ленты.
Устройство позволяет расширить диапазон функциональных возможностей первичного преобразователя величины влажности за счет изменения геометрических параметров накладок.