Влагомер

Влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВЛАГОМЕР, содержащий измерительный датчик с контактным и аналоговым выходами, к последнему из которых подключен преобразователь влажность-частота , выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика, присоединенному выходом к счетному входу первого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, опорный генератор, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй счетчик, присоединенный выходом к входу второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, четвертый элемент И, программньй переключатель, третий счетчик, четвертьй счетчик, на выходе которого установлен дешифратор , подключенньвй выходами к входу индикатора, блок питания и командоаппарат , первьй выход которого присоединен к входам установки нуля первого и второго счетчиков, первого и второ-: го триггеров, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения влажности при произвольной нелинейной характеристике преобразования влажность-частота, во влагомер i введены постоянное запоминающее устройство , пятый счетчик, пятый элемент И, элемент ИЛИ, ключ, формирователь импульса запуска и коррекции нуля, датчик температуры продукта и синхронизатор, а опорный генератор выполнен в виде перестраиваемого генератора , причем датчик температуры продукта подсоединен к управляющему входу перестраиваемого опорного генератора , выход которого подключен к (Л первому входу четвертого элемента И, присоединенному вторым входом к третьему выходу синхронизатора, вторые § входы первого, второго элементов И и синхронизатора объединены, выход второго элемента И соединен с входом ключа, первый выход которого подклюсо чен к счетному входу второго счетчи . ка и второму входу третьего эеемента И, а второй выход ключа - к счетfS ному входу пятого счетчика, присоединенного выходом к входу начальной установки второго сметчика, выход которого через постоянное запоминающее устройство подключен к входам начальной установки третьего счетчика, присоединенного выходом к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а выход - к счетному входу третьего счетчика и первому вхо ду элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика, а второй вход - к выходу

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 05 D 22/02

К

f !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3466181/24-24 (22) 05.07.82 (46) 23.01.85. Бюл. N- 3 (72) Л.А.Дьяченко, А.И.Осиновский, А.Ю.Бер и Н.П.Кожухов (71) Научно-производственное объединение "Агроприбор" (53) 62.50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 684422, кл, G 01 N 27/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 864973, кл. G 01 N 27/22, !980 (прототип).

3. Влагомер зерна электронно-цифровой "Колос-1", БФАЗ. 454.000 ПС, Паспорт. M. НПО "Агроприбор", 1980. (54)(57) 1. ВЛАГОМЕР, содержащий измерительный датчик с контактным и аналоговым выходами, к последнему из которых подключен преобразователь влажность-частота, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика, присоединенному выходом к счетному входу первого триггера, выход которого соединен свторым входом первого элемента И, опорный генератор, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй счетчик, присоединенный выходом к входу второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, четвертый элемент И, программный переключатель, третий счетчик, четвертый счетчик, на выходе которого установлен дешифратор, подключенный выходами к входу индикатора, блок питания и командоаппарат, первый выход которого присоединен к входам установки нуля первого,Я0„„113 120 A и второго счетчиков, первого и второ-: го триггеров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения влажности при произвольной нелинейной характеристике преобразования влажность-частота, во влагомер введены постоянное запоминакщее устройство, пятый счетчик, пятый элемент И, элемент ИЛИ, ключ, формирователь импульса запуска и коррекции нуля, датчик температуры продукта и синхронизатор, а опорный генератор выполнен в виде перестраиваемого генератора, причем датчик температуры продукта подсоединен к управляющему входу перестраиваемого опорного генератора, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, присоединенному вторым входом к третьему выходу синхронизатора, вторые ,входы первого, второго элементов И и синхронизатора объединены, выход второго элемента И соединен с входом ключа, первый выход которого подключен к счетному входу второго счетчи- ка и второму входу третьего элемента И, а второй выход ключа — к счетному входу пятого счетчика, присоединенного выходом к входу начальной установки второго счетчика, выход которого через постоянное запоминающее устройство подключен к входам начальной установки третьего счетчика, присоединенного выходом к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а выход — к счетному входу третьего счетчика и первому вхо ду элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика, а второй вход — к выходу

1136 1 третьего элемента И, контактный выход измерительного датчика соединен с первым входом командоаппарата, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульса запуска и коррекции нуля, первый выход — к входам установки нуля третьего и четвертого счетчиков, запускающему входу блока питания и первому входу сикх ронизатора, а второй выход — к входу установки нуля пятого счетчика и управляющему входу ключа, синхронизатор присоединен первым выходом к разрешающему входу записи .второго счетчика, а вторым выходом — к разрешающему входу записи третьего счетчика и входу разрешения считывания

20 постоянного запоминакщего устройства, к адресным входам которого подключен программный переключатель.

2. Влагомер по п. 1, о т л и, ч а-, ю шийся тем, что синхронизатор содержит два одновибратора и триггер, причем первый вход синхронизатора подсоединен к входу установки нуля триггера и входу первого одновибратора, выход которого является первым выходом синхронизатора, второй вход синхронизатора подключен к входу второго одновибратора, присоединенному выходом к входу триггера и второму выходу синхронизатора, а выход триггера является третьим выходом синхронизатора.

Изобретение относится к влагометрии и предназначено для измерения величины влажности различных материалов, в частности сыпучих, и может быть использовано во всех отраслях промышленности и сельском хозяйстве.

Известен влагомер, содержащий измерительный двухполюсник с подключенным к нему преобразователем влажность — частота, а также преобразо- 10 ватель частоты в количестве (число) импульсов с переменным масштабом преобразования, опорный гейератор импульсов с регулируемой частотой следования, схему управления ревер- 15 сивный счетчик и блок индикации. Показания этого влагомера У определяются формулой

fo

M-=-К > и

20 где f — частота опорного генератора, f„ частота на выходе преобразователя влажность-частота, К вЂ” изменяемый коэффициент преобразования.

Как следует из этой формулы, при помощи переменного масштаба преобразо. вания коэффициент К может быть изменен, что позволяет настроить влагомер под определенную характерную для испытываемого материала градуировочную кривую, которая должна быть близка к прямой линии f1).

Недостатками данного устройства являются невысокая точность и узкий диапазон измерения влажности, объясняемый тем, что частота и влажность связаны нелинейной зависимостью, а блок линеаризации отсутствует.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .влагомер, содержащий измерительный датчик с контактным и аналоговым выходами, к последнему из которых подключен преобразователь влажность-частота, .выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика, присоединенному выходом к счетному входу первого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, опорный .генератор, выход, которого соединен с первым входом второго элемента И, второй счетчик, присоединенный выходом к входу второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, четвертый элемент И, программный переключатель, третий счетчик, четвертый счетчик, на выходе которого установлен дешйфратор, подключенный выходами к входу индикатора„ блок питания и командоаппарат, первый выход которого присоединен к входам установки нуля первого и второго счетчиков, первого и второго триггеров 1.21.

11 36120

Однако, хотя известный влагомер позволяет отобразить на индикаторе измеряемую влажность любого материала в случае, когда характеристика преобразования влажность-частота линейка, при нелинейной характеристике возникает систематическая ошибка измерений.

Цель изобретения — повышения точности измерения влажности-при произвольной нелинейной характеристике fo преобразования влажность-частота.

Указанная цель достигается тем, что во влагомер, содержащий измери тельный датчик с контактным и анало15 говым выходами, к последнему из которых подключен преобразователь влажность-частота, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу первого счетчика, присоединенному выходом к счетному .входу первого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, опорный генератор, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй счетчик, присоединенный выходом к входу второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, четвертый элемент И, программный переключатель, третий счетчик, четвер- 3 тый счетчик, на выходе которого установлен дешифратор, подключенный выходами к входу индикатора, блок питания и командоаппарат, первый выход которого присоединен к входам установки нуля первого и второго счетчиков, первого и второго триггеров, введены постоянное запоминающее устройство, пятый счетчик, пятый элемент И, элемент HHH ключ, форми- 40 рователь импульса запуска и коррекции нуля, датчик температуры продукта и синхронизатор, а опорный генератор выполнен в виде перестраиваемого генератора, причем датчик температу- 45 ры продукта подсоединен к управляющему входу перестраиваемого опорного генератора, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, присоединенному вторым входом к .третьему выходу синхронизатора, вторые входы первого, второго элементов И и синхронизатора объединены, выход второro элемента И соединен с входом ключа, первый выход которого55 подключен к счетному входу второго счетчика и второму входу третьего элемента И, а второй выход ключа— к счетному входу пятого счетчика, присоединенного выходом к входу начальной установки второго счетчика, выход которого через постоянное запоминающее устройство подключен к входам начальной установки третьего счетчика, присоединенного выходом к первому входу пятого элемента И,. второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а выход— к счетному входу третьего счетчика и первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика, а второй вход— к выходу третьего элемента И, контактный выход измерительного датчика.

У соединен с первым входом командоаппарата, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульса запуска и коррекции нуля, первый выход — к входам установки нуля третьего и четвертого счетчиков, запускающему входу блока питания и первому входу синхронизатора, а второй вы".ход — к входу установки нуля пятого счетчика и управляющему входу ключа, синхронизатор присоединен первым выходом к разрешающему входу записи второгб счетчика, а вторым выходом — к разрешающему входу записи третьего счетчика и .входу разрешения считывания постоянного запоминающего устройства, к адресным входам которого подключен программньй переключатель.

Кроме того, синхронизатор содержит два одновибратора и триггер, причем первый вход син: ронизатора подсоединен к входу установки нуля триггера и входу первого одйовябратора, выход которого является первым выходом синхронизатора, второй вход синхронизатора подключен к входу второго одновибратора, присоединенному выходом к входу триггера и второму выходу синхронизатора, а выход триггера является третьим выходом синхронизатора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого влагомера.

Влагомер содержит измерительный датчик 1 с контактным и аналоговым выходами, к последнему из которых подключен преобразователь 2 влажностьчастота, выход которого через первый элемент И 3 подключен к счетному вхо-. ду-первого. счетчика 4, присоединенного выходом к счетному входу первого триггера 5, выход которого связан с

3 11361 вторым входом первого элемента И 3, перестраиваемый опорный генератор 6, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 7, второй счетчик 8 с установочными входами, присоединенный выходом к входу второго триггеру 9, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И IÎ, четвертый элемент И 11, про— граммный переключатель 12, третий 10 счетчик 13, четвертый счетчик 14 с установленным на выходе дешифратором, подключенный выходами к входу индикатора 15, блок 16 питания, командоап— парат 17, постоянное запоминающее уст15 ройство 18, пятый счетчик 19, пятый элемент И 20, элемент И 20, элемент ИЛИ 21, ключ 22, формирователь 23 импульса запуска и коррекции нуля, датчик 24 температуры продукта, синх- 20 ронизатор 25, содержащий одновибраторы 26 и 27 и триггер 28. При этом . датчик 24 температуры продукта присоединен к управляющему входу перестраиваемого опорного генератора 6, выход 21 которого подключен к первому входу четвертого элемента И 11, присоединенному вторым входом к третьему выходу синхронизатора 25, вторые входы первого, второго элементов И и синхронизатора объединены, выход второго элемента И 7 соединен с входом ключа 22, первый выход которого подключен к счетному входу второго счетчика 8 и второму входу третьего элемента И 10, а второй выход — к счетному входу пятого счетчика 19, присоединенного выходом к входу начальной установки второго счетчика, выход которого через постоянное запоминающее устройство 18 подключен к

40 входу начальной установки третьего счетчика 13, присоединенного выходом к первому входу пятого элемента И 20, второй вход которого подключен к вы45 ходу четвертого элемента И 11, выход пятого элемента И соединен с счетным входом третьего счетчика 13 и первым входом элемента ИЛИ 21, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика 14, а второй вход—

S0 к выходу третьего элемента И 10, контактный выход измерительного.датчика 1 соединен с первым входом командоаппарата 17, второй вход которого подключен к выходу формирователя 23

55 импульса запуска и коррекции нуля, первый выход — к входам установки нуля первого, второго, третьего и

20 четвертого счетчиков, первого и второго триггеров, запускающему входу блока 16 питания и первому входу синхронизатора, а второй выход к входу установки нуля пятого счетчика 19 и управляющему входу ключа 22, синхронизатор 25 присоединен первым выходом к разрешающему входу записи второго счетчика 8, а вторым выходом — к разрешающему входу записи третьего счетчика и входу разрешения считывания постоянного запоминающего устройства 18, к адресным входам которого подключен программный переключатель 12.

При этом первый вход синхронизатора 25 подсоединен к входу установ— ки нуля триггера 28 и входу первого одновибратора 27, выход которого является первым выходом синхронизатора, второй вход синхронизатора подключен к .входу второго одновибратора 26, присоединенному выходом к входу триггера 28 и второму выходу синхронизатора, а выход триггера яв— ляется третьим выходом синхронизатора.

В качестве измерительного датчика 1 влагомера, преобразователя 2 влажность-частота, датчика 24 температуры продукта и частично командоаппарата 17 могут быть, например, использованы соответствующие блоки электронно-цифрового влагомера зер— на "Колос-1" (3 ).

Измерительный датчик 1, например, емкостного типа может быть выполнен в виде бункера, состоящего из двух коаксиальных цилиндров (электродов), закрепленных на весовом устройстве, которое снабжено контактным коммутирующим устройством. Последнее в зависимости от принятой логики, работы влагомера, реализуемой в командоаппарате, может состоять из одной или двух контактных групп.

При одной контактной группе измерительный цикл начинается, когда при засыпании зерна в бункер его масса достигает номинального значения (например, 200 r).

В более сложном случае контактное коммутирующее устройство измерительного датчика состоит из двух контактных групп, из которых одна срабатывает при достижении массы продукта меньше номинальной, а вторая. — при номинальной массе. Такое коммутирующее,1 136120 устройство измерительного датчика 1, подключенное выходом к одному из входов кома ндоаппарата, позволяет усложнить логику функционирования влагомера для повышения надежности 5 работы путем распределения управляющих импульсов командоаппарата во времени.

Для повышения точности измерения влажности при произвольной линейной характеристике преобразования влажность †часто и работоспособности влагомера безразлично, с каким коммутирующим устройством реализован весовой измерительный датчик. Конструктив-, 15 ные признаки коммутирующего устройст— ва измерительного датчика 1 при этом влияют лишь на технические решения, примененные в командоаппарате, а не во влагомере в целом. 20

Влагомер работает следующим образом.

Перед измерением программный пере1 ключатель 12 устанавливается в положение, соответствующее исследуемому продукту. Затем включается формирователь 23 импульса запуска и коррекции нуля и производится корректиров— ка нуля с тем, чтобы при последующем измерении влажности компенсировать 30 влияние всех факторов, вносящих ошибки: влажности окружающего воздуха, его температуры и др. При этом производится измерение влажности без продукта (при пустом бункере) с учетом измерения температуры и запоминание результата совместного измерения.

При корректировке нуля формирователь 23 импульса запуска и коррекции нуля через командоаппарат 17 включа†40 ет на заданное время питание влагомера. В результате этого напряжение питания от блока 16 питания поступает на все электронные блоки влагомера (цепь питания пятого счетчика под-45 ключена к блоку питания непосредственно, и командоаппарат на нее не влияет). Одновременно командоаппарат 17 производит обнуление всех счетчиков и триггеров (в том числе и обнуление пятого счетчика 19) и устанавливает ключ 22 в положение, при котором сигнал с его выхода проходит на второй выход, соединенный с счетным входом пятого счетчика 19.

После окончания обнуляющего импульса первый счетчик 4 начинает за,полняться импульсами с выхода преобра зов ателя влажность-частота, поступающими через открытый по второму входу первый элемент И 3. При этом импульсы с выхода опорного генератора 6, частота которых зависит от температуры, через открытый логической единицей на втором входе второй элемент И 7 подаются на вход ключа, а через него — на счетный вход пятого счетчика, подсчитывающего их ксличество.

Как только первый счетчик 4 переполняется, импульс переполнения с его выхода устанавливает первый триггер 5 в положение логического "0" на его выходе. Следовательно, на вторых входах первого и второго элементов И появляется логический 1011 и поступление импульсов на входы первого и пятого счетчиков прекращается. Цикл коррекции нуля заканчивается отключением питания от всех блоков, кроме пятого счетчика, хранящего в двоичном коде результат измерения влажности И при пустом бункере о o(t ) N = К --- — -1 ио где N — число импульсов, подсчитанных пятым счетчиком;

Е (t ) — частота опорного генератора, зависящая от температуры t ; частота преобразователя влажность-частота при пустом бункере °

Формирователь 23 импульса запуска и коррекции нуля влагомера в зависимости от его назначения может быть, например, выполнен в виде кнопки, нажимаемой оператором, со схемой защиты от дребезга, или в виде фотодатчика, срабатывающего от его освещео ния при открывании крышки влагомера (его подготовки к работе).

Ключ 22 может быть, например, реализован на двух ключах — микросхеме К176КТ1 с соединенными входами и

RS-.òðèããåðå на элементах К176ЛА7.

Выходы триггера подсоединяются к управляющим входам ключей микросхемы, выходы последней являются соответствующими выходами электронного ключа 22. Один из установочных входов триггера подсоединяется через дифференцирующую цепь к цепи его питания, а другой является управлянщим входом электронного ключа.

1136120

10

При достижении второго значения массы продукта (номинальной массы, установленной для измерения влажности) в момент С„контактное коммутирую45 щее устройство через командоаппарат 17 и блок 16 питания производит включение питания преобразователя влажность-частота и опорного генератора (фиг. 2, эпюр 3).

На выходе первого триггера 5 в момент t присутствует логическая

1 единица,,следовательно, первый и второй элементы И открыты. Импульсы преобразователя 2 влажность-частота че- 55 рез. открытый первый элемент И 8 запог няют первый двоичный счетчик 4, а импульсы с выхода опорного генератора, Блок 16 питания у полевого влагомера содержит автономный источник питания (гальваническую или аккумуляторную батарею), стабилизаторы питания, формирователи импульсов и транзисторные ключи. При измерении влажности продукт засыпается в весовой измерительный датчик-бункер. В тот момент, когда при его заполнении масса продукта достигает установленного значения срабатывания первой контактной группы весового коммутирующего устройства измерительного датчика, от датчика 1 (с контактного выхода) в командо-15 аппарат 17 поступает сигнал, по которому на его первом выходе формируются импульс (фиг. 2, эпюр 1). Последний используется для включения блока 16 питания на время измерения и обнуле- 20 ния всех счетчиков и триггеров 4, 5, 8, 9, 13, 14 (кроме пятого счетчика 19) и запуска синхронизатора 25 по первому входу.

В этот момент напряжение питания 25 .от блока питания подается на все электронные блоки влагомера, кроме преобразователя влажность-частота и .опорного генератора.

Ключ 22 устанавливается в положе- 3Q ние, при котором импульсы с его входа проходят на первый выход и далее на счетный вход второго счетчика 8.

От заднего фронта импульса на первом выходе командоаппарата одновибратор 27 синхронизатора 25 вырабатывает импульс начальной установки кода второго счетчика (фиг. 2, эпюр 2).

По этому импульсу код с выходов пятого счетчика 19 переписывается в ин- 4О версном виде во второй счетчик 8. частота которых зависит от температуры продукта, через открытый второй элемент И 7 и ключ 22 поступают на счетный вход второго двоичного счетчика 8 (фиг. 2, эпюр 5). После прохождения части импульсев на выходе триггера заданного разряда счетчика 8

;появляется логическая единица и второй триггер 9 переключается в противоположное состояние, при котором он открывает третий элемент И 10. Импульсы с его вьиода (фиг. 2, эпюр 6) начинают проходить через элемент ИЛИ 21 на вход десятичного четвертого счетчика с подключенным к его выходу дешифратором 14 и подсчитываться им. Подсчет завершается в момент переполнения первого счетчика 4 его счетными импульсами ввиду того, что появившаяся на вьиоде логическая единица перебрасывает первый триггер 5 в состояние, при котором первый элемент И закрывается (фиг.2, эпюр 4). Четвертый счетчик с подключенным к его выходу дешифратором, подсчитывая количество импульсов в пачке на вьиоде элемента ИЛИ, образует первое слагаемое результата измерения.

От заднего фронта импульса с выхода первого, триггера, поступающего на второй вход синхронизатора 25, т.е. на вход одновибратора 26, формируется короткий импульс, разрешающий перепись кода с выходом второго счетчика в постоянное запоминающее устройство 18 и запись его выходного кода на установочный вход третьего двоичного счетчика 13. От заднего фронта выходного импульса одновибратора 26 на выходе триггера 28 возникает логическая единица, и четвертый элемент И 11 открывается по второму входу. Импульсы опорного генератора появляются на его выходе (фиг. 2, эпюр 8). Выходы второго счетчика подключены к части адресных входов постоянного запоминающего устройства 18, а к другой их части подключен программный переключатель 12. Каждому адресу постоянного запоминающего устройства соответствует код, появляющийся на его выходе. Этот двоичный код является обратным кодом числа импульсов в дополнительной пачке, образуемой при помощи блоков 13 и 20. Для увеличения числа градуировочных кривьи для каждого вида продукта, выбор ко1136120

12 торого производится программным переключателем 12, постоянное запоминающее устройство 18 хранит код не отображаемого на индикаторе числа, а разность (в обратном коде) между 5 кодом отображаемого. числа и кодом первого слагаемого (обратный код числа импульсов в дополнительной пачке), причем первое слагаемое составляет основную часть отображаемого числа, и поэтому для кодировки в постоянном запоминающем устройстве указанной разности нужно значительно меньшее число разрядов по сравнению со случаем прямой кодировки отображаемого 15 числа.

После обнуления третьего счетчика 12 на его выходе присутствует напряжение логической единицы и пятый элемент И открыт по первому входу. Ког- 2р да на его второй вход начинают поступать импульсы (фиг. 2, эпюр 8), то они проходят на выход, образуя дополнительную пачку (фиг. 2, эпюр 10).

Одновременно те же импульсы пере- 2S ключают третий счетчик 13. После перевода всех его разрядов в состояние логического "0" он переполняется (фиг. 2, эпюр 9) и пятый элемент И 20 запирается. Формирование дополнитель-g0 ной пачки импульсов, поступающей на первый вход элемента ИЛИ 21 и подсчитываемой четвертым счетчиком 14,подключенным к его выходу дешифратором, завершае ся.

В счетчике 14 образуется сумма количества импульсов в основной и дополнительных пачках импульсов на его входе. Эта сумма, являющаяся результатом измерения влажности, и отобра- 4 жается на индикаторе.

Сущность работы предлагаемого устройства поясняется на примере влагомера зерна с параметрами, идентичными влагомеру "Колос-1" L3) ° 45

Для пересчета Цифровых показаний по индикатору этого-влагомера составляются градуировочные таблицы. Для градуировки используют стандартный метод сушки продукта в сушильном шка- о фу и взвешивания.

В предлагаемом влагомере эти гра. дуировочные таблицы заложены в алгоритм работы кодирующего пересчетного устройства, реализуемый аппаратным путем. В этом алгоритме каждому числу N. импульсов в пачке на счетном

1 входе второго счетчика ставится в соответствие одно из возможных значений влажности W> для соответствующего продукта (зерновой культуры).

Параметры измерительного датчика, характеристика преобразователя влажность-частота и частота опорного генератора выбираются таким образом, что число Х .близко к W; в среднем

1 для всех исследуемых продуктов.

Газность между ними может иметь любой знак. Чтобы упростить реализацию кодирующего пересчетного устройства, на адресные входы постоянного запоминающего устройства следует подать код числа уменьшенного на величину N таким образом, что с

W3- (N ° -N)70 (для влажности любого продукта).

Для основных продуктов из градуировочных таблиц влагомера следует, что наименьшее значение N равно

12,7Х влажности (или 127 единиц счета).

При выполнении указанного неравенства на адресные входы постоянного запоминающего устройства поступает двоичный код числа (N. — N ). Если с в предложенном влагомеве отсутствует коррекция нуля, величина сдвига Ы не постоянна и зависит от дрейфа нуля. При считывании кода с постоянного запоминающего устройства могла возникнуть существенная ошибка.

Число N. у влагомера зерна с параметрами прйбора "Колос-1." лежит в пределах 2000 — 2400 (0,0 — 40,0X влажности). Для числа, изменякщегося в указанном диапазоне второй счетчик должен иметь девять разрядов. Выход на второй триггер должен быть взят от седьмого разряда. Пятый счетчик— семиразрядный, поэтому в старшие разряды второго счетчика при коррекции нуля записываются логические нули.

В этом случае при измерении влажности на выходах второго счетчика образуется код девяти старших разрядов числа

И = 2047 + (М,. — Na), где N — число импульсов в пачке на входе пятого счетчика при пустом бункере;

N> — число импульсов в пачке на входе второго счетчика при заполненном продуктом бункере. Как видно из формулы, на числе W. не отражается 0 дрейф нуля влагомера.

13. 11361

При измерении влажности в основной пачке импульсов на второй вход элемента ИЛИ поступает количество импульсов, равное

+ (и ° .— 1%в) 5 поэтому в дополнительной йачке импульсов, поступающей на первый вход элемента ИЛИ, должно быть следующее количество импульсов

bW = 9;(N;) — 1920, 10 а число записываемое в третий счетчик должно быть равно лаз = 256 + W (N ) + 1920 + (N -N ) . гдето (N ) где W,(Н ) — градуировочная кривая 15 для соответетвующего исследуемого продукта.

Отсюда следует, что для программирования постоянного запоминающего устройства достаточно записать двоич- 20 ный код числа ЬИ и ввести его по адресу девяти старших разрядов двоичного кода числа W..

Дискретность расположения точек (адресов на входе постоянного запоми- 5 нающего устройства) определяется с учетом полного диапазона изменения Н1 и количества адресуемых разрядов по формуле

30 где N — максимальное число импуль кс сов;

N — NHHHMaJIbHoe числО импульсОВ мам в диапазоне измерения влажности (1 — округление числа до степени двойки в большую сторону. 40

l4

Для указанного программирования постоянного запоминающего устройства, например, способом "прожигания" составляется по приведенным формулам таблица двоичных чисел. Числа в таблицу необходимо заносить, проходя с шагом h градуировочную кривую.

При выводе формул для удобства. совершен переход от обратных кодов к прямым, а по ним — к соответствующим принятой разрядности счетчиков числам.

Все перечисленные во влагомере блоки могут быть реализованы в типо" вом микросхемном исполнении.

Постоянное запоминающее устройство 18 может быть в требуемых случаях взято перепрограммируемым. Например, когда необходимо по производственным условиям производить переградуировку влагомера. При жесткой программе в качестве постоянного запоминающего устройства могут, например, использоваться программируемые "прожиганием" микросхемы К556РТ5.

Командоалпарат в простейшем случае состоит из одновибраторов и схемы устранения дребезга контактов измерительного датчика 1. .Изобретение может быть, в частности, использовано в сельском хозяйстве для измерения влажности сыпучих сельскохозяйственных культур, например зерна, в таком применении оно признано заменить влагомер "Колос".

Прямой цифровой отсчет с применением новых технических решений позволяет не только в 1,5-2 раза увеличить точность измерения влажности, но и на 5-7 с сократить время измерения.

t 136120

Составитель Л. Дьяченко

Техред M.Íàäü КорректорГ. Решетник

Редактор С.Саенко

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

Заказ 10285/35 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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