Влагомер

Влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 . ВЛАГОМЕР, содержащий ис точник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с Синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительньй усилитель , синхронньш детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительньп блок, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений и расширения области применения влагомера, в него введены преобразователи аналог - код эталонного и измерительного каналов, блок вычисления , блок вычитания, блок задания погрешности измерения оптического показателя, блок сравнения, элемент И, логический блок, ключ, линия задержки, инвертор, блок сигнализации , счетчик импульсов, первьй вход которого подключен к выходу генератора синхронных импульсов, а второй вход - к выходу линии задержки , выход счетчика импульсов подключен соответственно к входу линии задержки, к вторым входам блока вычисления и логического блока и к третьим входам блоков сравнения и вычитания, первьй вход последнего подключен к выходу блока вычисления, второй вход блока вычитания подключен к выходу блока деления, соединенного с первыми входами ключа и логического блока, выход блока вычитания подключен к первому входу блока сравнения , второй вход которого подключен к выходу блока задания погрешности измерения оптического показателя , а выход блока сравнения к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу логического блока, выход элемента И g через инвертор - к блоку сигнализации и к второму входу ключа, выход (Л которого подключен к измерительному с блоку, первьй вход блока вычисления подключен к выходу преобразователя S аналог - код эталонного канала, с соединенного с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу преобразователя аналог - код измерительного канала, ч1 входы преобразователей аналог - код О1 подключены к выходам синхронного детектора . 2. Влагомер поп.1, отличающийся тем, что логический блок содержит блоки установки минимального и максимального значений оптического показателя, два блока сравнения и элемент И, выход :которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно - к выходам блоков сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков установки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ХИЦ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1117501 (5у G 01 N 21/85

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3521361/18 — 25 (??) 15.12.82 (46) 07.10.84-. Бил. Р 37 (72) К.П. Чкония (53) 535.24 (088.8) (56) 1. Заявка ФРГ У 1598467, кл. G 01 N 21/81, опублик. 1972.

2. Патент СИА В 3551678, кл. С 01 N 21/81, опублик. 1971 (прототип). (54)(57) 1. ВЛАГОМЕР, содержащийис точник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительный усилитель, синхронный детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений и расширения области применения влагомера, в него введены преобразователи аналог — код эталонного и измерительного каналов, блок вычисления, блок вычитания, блок задания погрешности измерения оптического показателя, блок сравнения, элемент И, логический блок, ключ, линия задержки, инвертор, блок сигнализации,счетчик импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора синхронных импульсов, а второй вход — к выходу линии задержки, выход счетчика импульсов подключен соответственно к входу линии задержки, к вторым входам блока вычисления и логического блока и к третьим входам блоков сравнения и вычитания, первый вход последнего подключен к выходу блока вычисления, второй вход блока вычитания подключен к выходу блока деления, соединенного с первыми входами ключа и логическо" го блока, выход блока вычитания подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания пог" решности измерения оптического показателя, а выход блока сравнения— к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу логического блока, выход элемента И через инвертор — к блоку сигнализа- Я ции и к второму входу ключа, выход которого подключен к измерительному блоку, первый вход блока вычисления подключен к выходу преобразователя аналог - код эталонного канала, соединенного с первым входом блока

Мюрей деления второй вход которого подФ Оеа ключен к выходу преобразователя аналог — код измерительного канала, tweak входы преобразователей аналог — код подключены к выходам синхронного де- СЛ тектора. С0

2. Влагомер по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что логический блок содержит блоки установки минимального и максимального значений оптическо" го показателя, два блока сравнения и е элемент И, выход которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно — к выходам блоков сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков установ-, ки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые входы блоков сравнения — к первому входу логического блока, а второй

2227502 вход логического блока - к третьим входам блоков сравнения, l

Изобретение относится к инфракрасной контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения влажности поточно-производимых сыпучих материалов и мелких штучных товаров типа брикетов, плит, таблеток и т.п., а также может быть применено для непрерывного контроля влажности полуфабриката чая на выходах чаесушиль10 ных машин.

Известен прибор для бесконтактного измерения влажности или концентрации других веществ в движущемся

Полотне материала, содержащий источник излучения, держатель фильтров, усилитель постоянного тока, через конденсатор подключенный к источнику излучения, интерференционные фильтры, двигатель, детектор сигналов, приемник излучения и измерительный блок Ц 0, Недостатком этого прибора является ограниченность его применения, так как он может использоваться только для измерения влажности полотен, ио не может контролировать влажность сыпучих материалов и мелких штучных товаров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является влагомер, содержащий источник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительный усилитель,син- 35 хронный детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительный блок P2) .

Недостатком известного влагомера 40 является то, что при попадании в зону его облучения постороннего материала, находящегося в контролируемом, или незаполненного участка транспортера в показания о влаж- 45 ности контролируемого материала входят также и показания, относящиеся к инородной поверхности, 1 что отрицательно сказывается.на досто верности измерений.

Кроме того, известный влагомер нельзя использовать для измерения влажности поточно производимых мелких штучных товаров типа таблеток, плит, брикетов также из-эа попадания в его показания о влажности информации о незаполненной поверхности транспортера, на котором находится контролируемый товар.

Это ограничивает область применения влагомера.

Цель изобретения — повышение достоверности измерений и расширение области применения влагомера.

Поставленная цель достигается тем, что во влагомер, содержащий источник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующич модулятор с синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительный усилитель, синхронный детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительный блок, введены преобразователи аналог-код эталонного и измерительного каналов, блок вычисления, блок вычитания, блок задания погрешности измерения оптического показателя, блок сравнения, элемент И, логический блок, ключ, линия задержки, инвертор, блок сигнализации, счетчик импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора синхронных импульсов, а второй вход — к выходу линии задержки, выход счетчика импульсов подключен соответственно к входу линии задержки, к вторым входам блока вычисления и логического блока и к третьим входам блоков сравнения и вычитания, первый вход последнего подключен к выходу блока вычисления, второй вход блока вычитания подключен к выходу блока деления, сое1117501 диненного с первыми входами ключа и логического блока, выход блока вычитания подключен к первому вхо ду блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания погрешности измерения оптического показателя, а выход блока сравнения - к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу логического блока, 1О выход элемента И через инвертор — к блоку сигнализации и к второму входу ключа, выход которого подключен к измерительному блоку, первый вход блока вычисления подключен к выходу преобразователя аналог — код эталонного канала, соединенного с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу преоб" разователя аналог — код измеритель- щ ного канала, входы преобразователей аналог — код подключены к выходам синхронного детектора.

Кроме того, логический блок содержит блоки установки минимального 25 и максимального значений оптического показателя, два блока сравнения и элемент И, выход которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно — к выходам блоков сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков установки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые входы блоков сравнения — к первому входу логического блока, а второй вход логического блока — к третьим входам блоков сравнения.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого влагомера, на40 фиг. 2 — то же, логического блока.

Влагомер (фиг.1) содержит источники 1и 2 электропитания и излучения соответственно, фильтрующий модулятор 3 с синхронным двигателем 4, 45 последовательно соединенные детектор

5 излучения, предварительный усилитель 6, синхронный детектор 7,управляющие входы которого соединены с генератором 8 синхронных импуль- 50 сов, а два выхода соединены каждый со своим преобразователем 9 и 10 аналог - код соответственно измерительного и эталонного сигналов, выходы которых соединены с входами у блока 11 деления. Первый вход счетчика 12 импульсов подключен к выходу генератора 8 синхронных импульсов

4 а второй вход (вход сброса) — к выходу линии 13 задержки.

Устройство также содержит блок

14 вычитания, блок 15 вычисления, блок 16 сравнения, блок 17 задания погрешностей измерения оптического показателя, элемент И 18, логический блок 19, инвертор 20, блок

21 сигнализации; ключ 22, измерительный блок 23. Логический блок 19 выполнен в виде блока 24 установки

,минимального значения оптического показателя (фиг.2), двух блоков

25 и 26 сравнения, блока 27 установки максимального значения оптического показателя и элемента И 28.

Выход счетчика 12 импульсов подключен соответственно к входу линии 13 задержки, к вторьМ входам блока 15 вычисления, логического блока 19 и к третьим входам блока

14 вычитания и блока 16 сравнения.

Первый вход блока 14 вычитания

° подключен к выходу блока 15 вычисле ния, а второй вход - к выходу блока 11 деления, соединенного с,первым входом ключа 22 и логического блока 19. Выход блока 14 вычитания подключен к первому входу блока 16 сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока 17 задания погрешности измерения оптического показателя. Выход блока 16 сравнения подключен к элементу И 18, второй вход которого подключен к выходу логического блока 19. Выход элемента И 18 подключен через инвертор 20 к блоку 21 сигнализации и к второму входу ключа 22, выход которого подключен K измерительному блоку 23. Первый вход блока 15 вычисления подключен к выходу преобразователя 10 аналог — код эталонного канала.

Логический блок (фиг.2) содержит блоки 24 и 27 установки минимального и максимального значений оптического показателя измеряемого материала, два блока 25 и 26 сравнения и элемент И 28, выход которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно — к вы" ходам блоков 25 и 26 сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков 24 и 27 установки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые входы блоков сравнения — к первые входам логического блока 19, а второй вход логического блока 19 к третьим входам блоков 25 и 26 сравнения.

Устройство работает следующим 5 образом.

Световое излучение 2 проходит через интерференционные фильтры, установленные на фильтрующем модуляторе 3, который вращается от синхронного двигателя 4. Эти фильтры йропускают только ближние инфра.— красные лучи, h„ = 1,95 (длина волны измерения) и Я = 1,75 мкм (эталонная длина волйы). ИзмеряеМое вещество попеременно освещается двухволновым излучением. Отраженные

От измеряемого вещества световые импульсы поступают на детектор 5 излучения, где они превращаются в

Электрические импульсы, которые через предварительный усилитель 6 поступают на синхронный детектор 7, управляющий генератором 8 синхронных импульсов. Синхронные импульсы

Обеспечивают попеременное пропускание эталонного и измерительного сигналов от синхронного детектора

Соответственно к преобразователям

9 и 10 аналог — коц измерительного и эталонного каналов. Эталонный сигнал одновременно поступает на первый вход блока 15 вычисления. От преобразователей 9 и 10 аналог-код сигналы поступают в блок 11 деления и 35 результаты деления одновременно поДаются на первый вход логического блока 19, на второй вход блока 14 вычитания и на первый вход ключа. 22, Через который подаются на измеритель-40 ный блок 23. Синхронные импульсы от генератора 8 поступают на вход счетчика 12, на выходе которого через каждые два импульса появляется логический разрешающий сигнал (два им- <5 пульса нужны для пропускания эталонного и измерительного сигналов и для определения величины оптического пои м казателя Пте = 11 Этот разре- . 50 этол у шающий сигнал с выхода счетчика импульсов подается на вход линии 13 задержки, обеспечивающей задержку сигнала разрешения сравнения, вычитания и вычисления, чтобы успела произойти какая-либо из перечисленных операций 4

Кроме того, разрешающий сигнал од" новременно подается на второй вход (вход разрешения вычисления) блока

15 вычисления, на второй вход логического блока 19, на третьи входы (входы разрешения вычитания и сравнения) блока 14 вычитания и блока

16 сравнения.

В результате в блоке 15 вычисления происходит вычисление расчетного значения оптического показателя, который является функцией этол

0 роси эта А °

П -4(U а в блоке вычитания происходит определение разности и П = /Ч -n /, 1

Значение разности h П упомянутых сигналов подается на блок 16 сравнения, в котором происходит сравнение величины разно" òè (ьП) с предварительно заданным значением погрешности измерения оптического показателя П подаваемого с блока 17. зал, !

Если выполняется условие и П П на выходе блока 16 сравнения появляется логическая. единица, которая подается на первый вход элемента И 18. При невыполнении условия ь П Ц на выходе блока 16 3<4Д не появляется логическая единица.

Яа второй вход элемента И 18 подается логическая единица с логического блока 19 в том случае,когда П тек находится в пределах

Плл ", П1е" « П л "сим . Принцип действия логического блока 19 поясняется блок-схемой, представленной на фиг.2. Текущее значение оптического показателя П " с блока 11 подается на первый вход логического блока 19, в частности на вторые входы блоков 25 и 26 сравнения, а на третьи входы (вход разрешения сравнения) блоков 25 и 26 подается логическая единица со старого входа логического блока. В блоках 25 и 26 сравнения происходит сравнение Пте" со значением П м 4 и ц Рлс "е оптического показателя. При выполнении условий Птек П лл"н и тев qПм кс на оба входа элемента И 28 подается логическая единица, Тогда на его выходе появляется логическая единица, которая подается на второй вход элемента И 18. Если на второй вход элемента И 18 подана от блока 16 логическая единица, на выходе элемен111750) 7 та 18 появляется сигнал, который подается на второй вход ключа 22.

Ключ открывается и обеспечивает пропускание на измерительный блок 23 результатов деления от блока 11. В тех случаях, когда условиеАП 6 И

4fl 6 Й илий

21 сигнализации. Это значит, что инфракрасное излучение попадает на 15 площадь, в которую не только входит измеряемое вещество, но и инородная поверхность (транспортер, камень и др). Таким образом, предотвращается внесение недостоверных первичных 20 сигналов в показания прибора.

Предлагаемое устройство повышает достоверность измерения оптического показателя и функционально связанных с ним значений влажности путем исключения интегральной величины оптического показателя, в которую входят значения оптического показателя соответствующих однородных материалов, попавших в поток, или участка транспортера, попавшего в зону облучения, непрерывно контролирует измерение влажности сыпучих материалов в потоке, обнаруживает инородные материалы, находящиеся на транспортере, и выдает соответствующий сигнал, а также измеряет влажность мелких штучных товаров (типа брикетов, плиток, таблеток, и т.д.), находящихся на транспортере. Все это приводит к расширению области применения прибора.

1117501

Составитель А. Чурбаков

Техред З.Палий Корректор N.Ëåîíòþê

Редактор О. Черниченко

Заказ 7187/26

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4