190986. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nedvesség- és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör (elszűrő) vagy interferenciaszűrő (sávszűrő) előállítására, valamint eljárás és berendezés levegőben vagy más gázban levő relatív nedvességtart és/vagy gőztartalom, illetve ezek változásainak mérés
1 . 190 986 2 kény 46 interferenciaszürö egy digitális 94 impulzus-szögelfordulás-átalakitó szerkezeti részét képezi. A nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrő egy alaphelyzetből ± A(p szöggel elfordítható. A 61 erősítő f kimenete és a digitális 94 impulzus-szögelfordulás-átalakító bemenete között digitális szélsőérték-beállító 90 egység van, melynek egy további második g4 kimenetére a digitális 95 megjelenítő csatlakozik. A digitális 94 impulzusszögelfordulás-átalakító például egy léptetőmotor. A 21. ábra a digitális szélsőérték-beállító 90 egység egy példakénti kiviteli alakját szemlélteti, melynek egymással összekapcsolt analóg-digitál 91 átalakítója és vezérlő 92 részegysége, valamint a vezérlő 92 részegység g7 kimenetére kapcsolt meghajtó 93 részegysége van. A digitális szélsőérték-beállító 90 egység bemenetét a 61 erősítő f kimenete, első g8 kimenetét a meghajtó 93 részegység g8 kimenete, második g4 kimenetét pedig a vezérlő 92 részegység második kimenete képezi. A vezérlő 82 részegység első g6 kimenete, illetve bemenete az analóg-digitál 81 átalakító minta vételező bemenetével, illetve g5 adatkímenetével van összekötve. A találmány szerinti berendezés 20. és 21. ábrán bemutatott kiviteli alakjainak működését a 23. ábrán bemutatott folyamatábra segítségével követhetjük végig. A 22. ábra az analóg szélsőérték-beállító 80 egység működését szemlélteti, amelynél három különböző - A, B, C - esetet különböztetünk meg. A) Ha a keskenysávú fényforrás hullámhossza megegyezik a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrő (sávszűrő) maximális transzmissziójához tartozó hullámhosszal, az I fényintenzitás moduláció frekvenciája fi frekvencia kétszerese, ahol az fl a hangfrekvenciás 82 oszcillátor frekvenciája. 5j Ha a keskenysávú fényforrás hullámhossza kisebb, mint a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrő (sávszűrő) maximális transzmissziójához tartozó Xsz hullámhossz, az 12 fényintenzitás moduláció frekvenciája fi, - az előbbiekhez hasonlóan - fázisa pedig megegyezik a hangfrekvenciás 82 oszcillátor kimenőjelének fázisával. Amplitúdója a két hullámhossz különbségével arányos. C) Ha a keskenysávú fényforrás XF hullámhoszsza nagyobb, mint a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrő (sávszűrő) maximális transzmissziójához tartozó T.sz hullámhossz, az 13 fényintenzitás modulációs frekvenciája fi, fázisa pedig 180 °-kal különbözik a hangfrekvenciás 82 oszcillátor kimenő jelének fázisától. Amplitúdója a két hullámhossz különbségével arányos. A 23. ábra a digitális szélsőérték-beállító 90 egység működésének folyamatábráját - algoritmusát - szemlélteti. A vezérlő 92 részegység, amely például egy mikrokontroller harmadik g7 kimenetén egy indítójelet ad a meghajtó 93 részegység indító bemenetére. Ennek hatására a digitális 94 impulzusszögelfordulás-átalakító, ami pl. egy léptetőmotor, a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrőt Acp szöggel elforgatja egy tetszőleges irányba. A nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrőn átmenő fényintenzitást a 60 fényérzékelő detektálja, a 61 erősítő felerősíti, majd a vezérlő 92 részegység mintavételi utasítására az analóg-digitál 91 átalakító a fényintenzitással arányos digitális adatot szolgáltat. A következőkben újabb szögelforgatás történik, most azonban a vezérlő 82 részegység ellenőrzi, hogy az utóbbi vagy az előbbi szöghelyzetben volt-e nagyobb a detektált fényintenzitás. Amennyiben az utóbbi szöghelyzetben volt nagyobb a fényintenzitás, a következő A(p szögelfordítás azonos irányban történik. Ha az előbbi fényintenzitás volt nagyobb, forgásirányváltozás következik be, és az elfordítás A<p szöggel az ellenkező irányban történik. A leírt algoritmus segítségével a digitális szélsőérték-beállító 90 egység a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 46 interferenciaszűrőt mindig a maximális transzmissziót biztositó helyzetbe fordítja. Ilyen módon állandóan követi a gáztér nedvesség- és/vagy gőztartalom változása következtében a 46 interferenciaszürőben a nedvesség- és/vagy gőztartalom változása következtében bekövetkező AT. hullámhossz változásait. A 46 interferenciaszűrő szöghelyzete ilyen módon a gáztér nedvesség- és/vagy gőztartalmával lesz arányos. A 24. ábra a nedvesség és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör vagy interferenciaszürö T transzmissziós görbéjét mutatja a X hullámhossz függvényében. Amint az ábrán látható, a görbének van egy olyan tartománya, ahol a tükör vagy szűrő reflexiója maximális, azaz a transzmisszió egy minimális értékre csökken. Ettől balra a fény hullámhosszának növekedésével a T transzmisszió hirtelen megnő. A transzmissziós görbe minimális tartományától jobbra a fény hullámhosszának növekedésével a transzmisszió ugyancsak hirtelen megnő. A 7. és 8. ábra szerinti kiviteli alakkal, mint már említettük, a berendezés gőzérzékenysége növelhető, ez még tovább fokozható, ha a nedvesség és/vagy gőzérzékeny 40 interferenciatükörnél vagy 46 interferenciaszűrőnél a reflektáló 45 felülettel ellentétes oldalán egy újabb reflektáló felületet helyezünk el, melynek segítségével a 33 fénynyalábot a 40 interferenciatükrön vagy a 46 interferenciaszürőn többször átvezetjük. Ezzel a megoldással a 40 interferenciatükör élmeredeksége fokozható vagy a 46 interferenciaszürö sávszélessége csökkenthető, így érzékenységük tovább növelhető. A 0-100%-os relatív nedvesség és/vagy gőztelítettség Változás hatására a nedvesség és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör vagy interferenciaszürö optikai átviteli függvénye önmagával párhuzamosan eltolódik. Mivel a keskenysávú fényforrás hullámhossza állandó, így annak fénye mintegy letapogatja a nedvesség és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör vagy interferenciaszürö optikai átviteli függvényét abban a tartományban, amelyben a nedvesség és/vagy gőz telítettség változásának hatására a függvény eltolódik. így a kimenő intenzitás relatív nedvesség vagy gőz telítettségének jelleggörbéje a nedvesség és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör vagy interferenciaszürö transzmisszió hullámhossz jelleggörbéjéhez hasonló lesz. Ezt szemlélteti a 25-30. ábra. A 25., 27., 29. ábra a kimenő AU6, AU7, AU8 feszültségváltozást mutatja a %-os relatív nedvességváltozás függvényében. A 26., 28., 30. ábra pedig két T transzmissziós görbét mutat X hu’lámhossz függvényében. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
