ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ДЛЯ АЭРОЛОГИЧЕСКОГО РАДИОЗОНДА

Датчик влажности для аэрологического радиозонда относится к метеорологии и предназначен для измерения влажности с помощью радиозонда, передающего результаты измерений на метеорологическую станцию во время его подъема в атмосфере.
Известен датчик влажности для аэрологического радиозонда типа РКЗ-5 (Хргиан А.Х. Физика атмосферы. - М.: Гидрометиздат, 1978, с.25.), содержащий чувствительную к влажности органическую пленку, находящуюся в натянутом положении и связанную с движком реостата, сопротивление которого измеряют и передают с помощью радиозонда.
Но наиболее близким из аналогов к заявляемому объекту является датчик влажности США фирмы Хонейвелл (см. прилагаемый к заявке проспект фирмы Honeywell: HIH-4000 Series.
Humidity Sensors, 2005, p.4). HIH-4000 серия датчика влажности (сенсора) разработана для высоких объемов производства оборудования с линейным выходом по напряжению от 0 до 4 В в диапазоне изменения относительной влажности от 0 до 100% при температурах от -40 до +80 С со стандартным токовым диапазоном от 0 до 200 мкА. Сенсор идеально подходит к измерению низких влажностей, характерных для атмосферы. Этот датчик влажности позволяет измерять с высокой точностью относительную влажность. Достоинства датчика влажности позволяют после его доработки использовать его в качестве датчика влажности для аэрологического радиозонда.
Новый датчик влажности для аэрологического радиозонда представляет собой также многослойный, термопластичный, емкостной чувствительный элемент в виде пластины прямоугольной формы с тремя электропроводящими контактами, подключенными к источнику электропитания, измерителю напряжения.
Новым в нем является то, что чувствительный элемент датчика влажности для аэрологического радиозонда помещен в свето-, электро- экранирующий колпачок, выполненный из гидрофобного материала или покрытый им и обеспечивающий
доступ окружающего атмосферного воздуха внутрь колпачка к чувствительному элементу.
Вариантом является датчик влажности для аэрологического радиозонда, в котором в экранирующем колпачке проделаны прорези и/или отверстия, исключающие попадание прямого света на чувствительный элемент, например, жалюзи.
Вариантом является датчик влажности для аэрологического радиозонда, в котором экранирующий колпачок внутри, и/или снаружи и/или в своей массе металлизирован, например, снабжен металлической сеткой.
Техническим результатом нового датчика влажности для аэрологического радиозонда является уменьшение габаритов и массы датчика влажности, а также повышение чувствительности и точности измерения влажности по сравнению с аналогами за счет использования нового чувствительного элемента меньших размеров и точности. Но главное, устранено влияние на чувствительный элемент солнечного света при подъеме радиозонда днем, а также электростатического электричества, которого много в свободной атмосфере, особенно в предгрозовые, грозовые и послегрозовые дни и часы.
На чертеже показан датчик влажности для аэрологического радиозонда в разрезе. Он содержит чувствительный элемент 1 с электрическими контактами 2, экранирующий колпачок 3 с прорезями 4 и световыми экранами 5. Прорези 4 имеют размеры и ориентацию наискось так, чтобы свет от солнца проходил мимо чувствительного элемента 1. Дополнительно они прикрыты световыми экранами 5.
Датчик влажности для аэрологического радиозонда работает следующим образом. При подъеме радиозонда в атмосфере воздух через прорези 4 поступает в экранирующий колпачок 1 к чувствительному элементу 1, который измеряет относительную влажность и по электрическим контактам 2 сигнал поступает в радиопередатчик. Поскольку свет не попадает на чувствительный элемент 1, то не разогревает его и не искажает измерения. Так же статическое атмосферное электричество из-за наличия экранирующего колпачка 3 не влияет на измерения чувствительного элемента 1.