Устройство для автоматического измерения влажности сыпучих материалов

Устройство для автоматического измерения влажности сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к автоматизированным измерителям влажности сыпучих материалов , и может быть использовано для решения широкого класса задач в различных отраслях народного хояйстваг Цель - повышение точности измерений. В известный двухканальньш измеритель .влажности с преобразованием информативного частотного сигнала в код и вычислением функции влажности дополнительно введены блок синхронизации , датчик скорости, два регистра памяти. Данные блоки позволяют учесть скорость потока и устранить методическую погрешность измерения. Кроме того, электроды первичных преобразователей разнесены по оси движения материала на расстояние удвоенной длины пластины конденсатора первичного преобразователя, а одни из пластин опорного первичного преобразователя снабжены диэлектрическим покрытием . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.. : (О сл с:

" СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

M Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4158282/31-25 (22) 03.12.86 (46) 15.11.88. Бюл. № 42 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) В.Г.Воронов, M,Â.Ãóíáèí, В.И.Зверев, П.А.Качанов и А.В.Дюков (53) 533.275(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 966575, кл. G 01 N 27/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1341543, кл. G 01 N 27/22, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к автоматизированным измерителям влажности сыпучих материа„,,80„„1437764 А лов, и может быть использовано для решения широкого класса задач в различных отраслях народного хояйства

Цель — повышение точности измерений.

В известный двухканальный измеритель влажности с преобразованием информативного частотного сигнала в код и вычислением функции влажности дополнительно введены блок синхронизации, датчик скорости, два регистра памяти. Данные блоки позволяют учесть скорость потока и устранить методическую погрешность измерения. Кроме того, электроды первичных преобразователей разнесены по оси движения материала на расстояние удвоенной длины пластины конденсатора первичного преобразователя, а одни из пластин опорного первичного преобразователя снабжены диэлектрическим покрытием. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 437764

Изобретение относится к средствам и приборам измерения влажности, например, зерна, удобрений, кормовых дрожжей и других сыпучих материалов, Цель изобретения — повышение точФ ности измерений.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — конструкция первичных преобразователей, 10

Устройство включает основной и опорный 2 емкостные первичные преобразователи (ПП), автогенераторы

3 и 4, преобразователи 5 и 6 частота-код, регистры 7 и 8 памяти, вы- 15 числительное устройство 9, регистратор 10, блок 11 синхронизации и датчик 12 скорости. ПП 1 и 2 включены в частотозадающие цепи автогенераторов 3 и 4, выходы которых подсоеди,HeHh« cooTBpT cTBpEfHo к входам преобразователей 5 и 6, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистров 7 и 8 памяти. Синхронизирующий вход регист- ра 7 памяти соединен с первым выходом блока 11 синхронизации, а синхронизирующий вход регистра 8 памяти— с вторым выходом блока 11„. Выходы регистра 7 памяти подкл«оче««ы соответственно к первому и второму входу вычислительного устройства 9, третий вход которого подкл«очен к третьему выходу блока 11. Выход вычислительного устройства 9 подключен к первому входу регистратора 10, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока 11, «зход которого соединен с датчиком 12 скорости.

Блок 11 синхронизации содержит генератор 13 опорной частоты, двоичные счетчики 14 и 15, RS-триггер 16, при этом выход датчика 12 соединен с

С-входом счетчика 14, R-âõoäîì счет- 45 чика 15 и С-входом счетного триггера

17 выход генератора 13 соединен с

R-входом счетчика 14 и С-входом счетчика 15, а выходы счетчиков 14 и 1,5 соединены соответственно с S u

R-входами триггера 16, прямой выход которого является четвертым выходом блока 11, Выход счетного триггера 17 является первым выходом блока 11, а инверсный выход — вторым выходом бло55 ка 11, Одновременно инверсный выход счетного триггера 17 через элемент 18 задержки соединен с третьим выходом блока 11.

Конструкция ПП 1 и 2 коаксиального типа изображена на фиг, 2. ПП 2 расположен на расстоянии 2 1 от ПП 1 по оси движения исследуемого материала, где 1 — длина конденсаторной пластины.

Внутренняя пластина конденсатора опорного ПП 2 снабжена диэлектрическим покрытием 19.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени контролируемый материал находится в зоне

ПП 1. Следовательно, выходная частота генератора 3 обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости материала где К вЂ” коэффициент, "-ависящий от условий измерения и объемной плотности контролируемого материала;

1 — длина цилиндра;

R — радиус ьнешнего цилиндра

ПП

R< — радиус внутреннего цилиндра ПП 2, Через некоторое время, зависящее от скорости движения материала (V ), контролируемый материал перемещается в зону емкостного ПП 2. Емкостньй преобразователь 2 имеет дополнительное диэлектрическое покрытие с проницаемость.о „ . Следовательно., входная частота генератора 4

Е(Яп lп Р, «/К a + Ях1п Р /Р g) 2ii1 Е Е«« где R - радиус внутреннего цилиндра ПП 2.

Значение коэффициента К остается постоянным, так как емкостный ПП 1 расположен относительно емкостного преобразователя 2 на рас.стоянии, pGBHoM 2 1., и при большой скорости движения материала из точки А в точку Л параметры последнего практически не изменятся, Истинное значение диэлектрической проницаемости материала определяется из совместного решения уравнений (1) и (2):

f y — fII

Р =Е

It ф

1437764

Час ослы t„и f. снимаются с 1.Сгенераторов.

Для малых изменений емкости относительное изменение частоты

Elf 1 1 х

2 Ех где à — часта а генератора (3 или 4) 10 без з;.пал«ения.

В вычислительном устройстве 9 определяется значение влажности с учетом введения поправки на скорость движения материала. 15

Функциональная зависимость (3) реализуется в вычислительном устройстве

9, на первый вход которого подается коц частоты ПП 1, а на второй— код частоты ПП 2, снимаемые с выходов 20 преобразователей 5 и 6 частота-код, Текущее значе же диэлектрической проницаемости Е, с выхода вычислительного устройства поступает на первый асхад регистратора 10, Синхрониза- 25 ция работы устройства осуществляется блоком 11, который обеспечивает разрешение работы устройства при достижении скорости движения материала больше минимальной (Vh Ч, и„ ), 30 запись в регистры 7 и 8 памяти кодов преобразователей в зависимости от скорости движения материала, а также синхронизирует работу вычислительного устройства ° 35

Частотный сигнал с выхода датчика ,12 скорости поступает на счетчики

14 и 15. Когда частота датчика 12 . меньше частоты генератора 13, выходной сигнал счетчика 15 подтверждает 40 нулевое состояние триггера 16. Когда частота датчика 12 скорости становится больше частоты генератора 13, на выходе: счетчика 17 появляется сигнал, который устанавливает триггер 16 в 45

" 1", и е -o прямой выход разрешает работу регистратора 10. Запись цифровой информации в регистры 7 и 8 осуществляется сигналами с выходов счетного триггера 17. Запуск вычис- 50 лительного устройства 9 осуществляется с инверсного выхода триггера 17. через элемент 18 задержки.

Таким образом, предлагаемое устройства позволяет определять истин— нае значение д электрической проницаемости материала и, следовательно, впажнасть исследуемого материала.

Вычислительное устрайства 9 позволяет также усреднять результаты нескольких измерений.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического измерения влажности сыпучих мате палов, содержащее основной и опорный емкостные первичные преобразователп влажности, включенные в частатозадающие цепи автогенератаров, выходы которых подсоединены к соответствующим преобразователям частота-код„ н вычислительное устройства, гы ;ад,аторого соединен с регистраторам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик скорости, блок синхронизации и два регистра памяти, информационные входы которых падклк чены к соответствующим выходам преобразователей частота-код, синхронизирующие входы подсоединены соответственно к первому и второму- выходам блока синхронизации, а входы подключены к первому и второму входам вычислительного устройства, третий вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, вход которого подсоединен к датчику скорости, а четвертый выход соединен с вторым входом регистратора.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, электроды опорного емкастнага первичного преобразователя установлены на расстоянии

2 1 от основного первичного преобразователя, где 1 — длина пластины конденсатора первичного преобразователя, а внутренняя пластина конденсатора опорного первичного преабра. зователя снабжена диэлектрическим покрытием.

1437764

Уив. 2

Составитель Ю. Коршунов

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Редактор А. Огар

Заказ 5887/44

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4