Влагомер
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для измерения влажности твердых, сыпучих и ленточных материалов и может быть использовано, например, для измерения влажности белья. Целью изобретения является снижение энергозатрат и материалоемкости влагомера, а также расширение области применения. Для этого во влагомер, содержащий источник излучения, блок питания, два интерференционных светофильтра, приемник излучения, выходом подключенный к входу предварительного усилителя, два аналоговых ключа и блок обработки и индикации, введены второй источник излучения, зеркальная трубка, схема АРУ, усилитель, дифференциальный усилитель и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам аналоговых ключей, а третий и четвертый выходы - к входам блока питания, два выхода которого подключены соответственно к двум каналам, каждый из которых включает в себя последовательно расположенные источник излучения и интерференционный фильтр, последние через зеркальную трубку, контролируемый материал и линзу оптически связаны с приемником излучения, выход которого через последовательно соединенные схему АРУ и усилитель подключен к информационным входам первого и второго аналоговых ключей, выход последнего подключен к первому входу блока обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу первого ключа, соединенного с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к опорному напряжению, а выход - к второму входу схемы АРУ. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (511 4 G 01 N 21 81
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4217911/24-25 (22) 01.04.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Научно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (72) К. П. Чкония, Г. В. Шуглиашвили, В. В. Мдзинаришвили, P. А. Тевзадзе, Т. Ш. Шотниашвили, М. Н. Табатадзе и Е. С. Репин (53) 535.24 (088. 8) (56) Патент США № 3551678, кл. G 01 N 21 00, 1971.
Авторское свидетельство СССР № 1038844, кл. G 01 N 21/81, 1982. (54) ВЛАГОМЕР (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначено для измерения влажности твердых, сыпучих и ленточных материалов и может быть использовано, например, для измерения влажности белья. Цель изобретения — снижение энергозатрат и материалоемкости влагомера, а также расширение области применения. Для этого во влагомер, содержащий источник излучения, блок питания, два интерференционных светофильтра, приемник излуче1
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для измерения влажности твердых, сыпучих и текстильных материалов и может быть использовано для контроля остаточной влажности белья гладильных комплексах.
Цель изобретения — снижение энергозатрат и материалоемкости влагомера.
На фиг. 1 показана блок-схема влагомера; на фиг. 2 — функциональная схема питания; на фиг. 3 — функциональная схема блока управления; на фиг. 4 — временная
ÄÄSUÄÄ 1476357 А1 ния, выходом подключенный к входу предварительного усилителя, два аналоговых ключа и блок обработки и индикации, введены второй источник излучения, зеркальная трубка, схема АРУ, усилитель, дифференциальный усилитель и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам аналоговых ключей, а третий и четвертый выходы — к входам блока питания, два выхода которого подключены соответственно к двум каналам, каждый из которых включает в себя последовательно расположенные источник излучения и интерференционный фильтр, последние через зеркальную трубку, контролируемый материал и линзу оптически связаны с приемником излучения, выход которого через последовательно соединенные схему АРУ и усилитель подключен к информационным входам первого и второго аналоговых ключей, выход последнего подключен к первому входу блока обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу первого ключа, соединенного с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к опорному напряжению, а выход — к второму входу схемы АРУ.
1 з.п. ф-лы, 4 ил.
2 диаграмма работы отдельных блоков влагомера.
Влагомер содержит два источника 1 и 2 излучения (фиг. 1), выходы которых оптически связаны соответственно с двумя каналами, каждый из которых включает в себя последовательно установленные линзы 3 и 4 и интерференционные фильтры 5 и 6, оптически связанные через зеркальную трубку 7, контролируемый материал и линзу 8 с приемником 9 излучения. Источники 1 и 2 излучения питаются от блока 10 питания, 1476357
55 входы которого подключены к третьим и четвертым выходам блока 11 управления. Выход приемника 9 излучения через предварительный усилитель 12 подключен к первому входу схемы 13 автоматической регулировки усиления (АРУ), выход которой через усилитель 14 подключен к информационным входам первого 15 и второго 16 аналоговых ключей, выход последнего подключен к первому входу блока 17 обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу первого аналогового ключа 15, одновременно соединенному с первым входом дифференциального усилителя 18, второй вход котороIG подключен к источнику опорного напряжения, а выход — к второму входу схемы
13 АРУ, управляющие входы ключей 15 и 16 подключены соответственно к первым и вторым выходам блока 11 управления.
Блок 10 питания (фиг. 2) содержит два идентичных канала, первый из которых включает в себя последовательно соединенные стабилизатор 19 и усилитель 21 мощности, во втором канале — соответственно стабилизатор 20 и усилитель 22 мощности.
Блок 11 управления (фиг. 3) содержит генератор 23 импульсов, выход которого подкл)очеп к счетному входу триггера 24 и к первым входам двух элементов 2И, 25 и 26, вторыс входь< KoTophlx подключены к выходам триггера 24, а выходы элементов 2И 25 и 26 полил)очены к входам двух элементов
HF 27 ii 28 и к первому и второму выходам блок» 11 ), правления, третий и четвертый выходы которогo — выходы элементов НЕ 27 и 28.
Устройство работает следующим образом.
Свстовой поток от II< .ðâoão источника 1 из.l), цчп<я формируется линзой 3 и через ин<срфср«пцп<п<ный фи.tt Tp 5 попадает в зерI;:ll1ьп I<) трубку 7, направляюгцуlo световой <:)<)к <а ко)ггролпруемый материал, )юсле
Il ÿIt)t<) <сйс гния с ним отраженный поток со:.)l1расгсH,л пизой 8 на приемнике 9. Ааналои) «)ых. образом производится облучение к<)) г(н)лируемого материала от второго ucT<)iIIltIIi,I 2 излучения через линзу 4, интерферсtttl,èottíûé фильтр 6 и трубку 7. Модуляция излучения производится с помошью управлясмых стабилизаторов 19 и 20, усилитслей 21 и 22 мощности (блок питания, фиг. 2) и блока 1 управления (фиг. 3) слеIvIoIIIпм образом. На выходе генератора 23 п«)пульсов формируются прямоугольные импульсы (фиг, 4), которые подаются на счетный вход триг<сра 24 и на первые входы .-)лсм<. и гоп 2И 25 It 26, Ilà вторые входы которых с триггера 24 подаются логические сиг<а)и), в рсзультате чего на выходе элементов
1! 2;) и 26 ItosIBля!Отся импульсы, сдвинутыс
:);)<и относительно другогo, которые подаются на первый и второй выход блока 11 хправления, в частности на управляющие входы аналоговых ключей 15 и 16 (фиг. 1) . одновременно эти сигналы подаются на входы элементов НЕ 27 и 28, выходы которых подключены к третьему и четвертому BbIxoдам блока 11 управления, в частности на входы стабилизаторов 19 и 20 (фиг. 2), выходы которых через усилители 21 и 22 мощности подключаются соответственно к источникам
1 и 2 излучения. Сигнал с фотоприемника 9 представляет собой последовательность электрических импульсов 1((9д„ „, ), 1(() амплитуды которых пропорциональны значениям интенсивности отраженных (прошедших) от контролируемого материала потоков излучения с длинами волн Лизи и
Ь., усиливается предусилителем 12, проходит через схему 13 АРУ и после усиления усилителем 14 поступает на входы аналоговых ключей 15 и 16, для управления работой которых используются импульсы, снимаемые с блока 11 управления. Зталонное напряжение с выхода ключа 15 сравнивается с опорным Upnpp их разность усиливается дифференциальным усилителем 18 и воздействует на управляемый элемент схемы 13
АРУ так, что значение сигнала на втором входе блока 17 обработки и индикации, соответствуюшее V(+> т), остается постоянным
Сигнал, соответствующий измерительному сигналу с ключа 16, подается на блок 17 обработки и индикации, где llo заложенному алгоритму обрабатывается и результат индицируется.
Влагомер обладает следующими нреимуществами: возможность применения в качестве модулятора стабилизаторов, управляемых генератором импульсов, предназначенных для питания источников излучения, что дает возможность вместо диска с вращаюшим его синхронным двигателем, применяемым во многих известных влагометрах, использовать более простую конструкцию модулятора, что уменьшает габаритные размеры и массу влагомера; снижение энергопотребления из-за исключения двигателя, вращающего модуляторный диск; повышение точности измерения за счет использования схемы АРУ, второго и дифференциального усилителей, в результате чего эталонный и измерительный сигнал автоматически регулируются таким образом, чтобы эталонный сигнал был постоянно равен заданному опорному сигналу.
Влагомер может быть использован в качестве датчика влажности на разном технологическим оборудовании и в виде перенос<юго влагомера за счет уменьшения габаритIIt>Ix размеров, массы и энергопотребления.
1476357
Формула изобретения юг.
1. Влагомер, содержащий источник излучения, блок питания, два интерференционных светофильтра, приемник излучения, выход которого подключен к входу предварительного усилителя, два аналоговых ключа и блок обработки и индикации, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и материалоемкости влагомера, в него введены второй источник излучения, три линзы, зеркальная трубка, схема автоматической регулировки усиления, усилитель, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей, а третий и четвертый выходы— к входам блока питания, два выхода которого подключены к соответствующим источникам излучения, по ходу лучей каждого из которых последовательно расположены линза и интерференционный светофильтр, последние через зеркальную трубку и третью линзу оптически связаны с приемником излучения, выход предварительного усилителя через последовательно соединенные схему автоматической регулировки усиления и усилитель подключены к входам обоих аналоговых ключей, выходы которых соединены с соответствующими входами блока обработки и индикации, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого аналогового ключа, второй вход — с источником опорного напряжения, а вьиод— с управляющим входом схемы автоматичес1О кой регулировки усиления, блок питания выполнен в виде двух каналов, каждый из которых образован последовательно соединенными управляемым стабилизатором и усилителем мощности.
2. Влагомер по п. I, отличающийся тем, 15 что блок управления образован генератором импульсов, триггером, двумя элементами 2И и двумя элементами НЕ. при этом выход генератора соединен со счетным входом триггера и с первыми входами элеменО тов 2И, вторые входы которых подключены к выходам триггера, а выходы элементов 2И соединены с входами элементов НЕ и с первым и вторым выходами блока управления соответственно, третий и четвертый выходы блока управления подключены к выходим
25 элементом НЕ.
1476357
Ю6/ХИ йаа 2Ю
Х 16/кИ
&акп Л
// Read
Dnw// 24
8bIN0d
dnpxc 25
Ю6/ХОЮ блока Ю дыхИ бл0ка Z7 О дыха м / ю 38 0
Выход б/(Йп7 Р1
8blÕÈ блюем 22
Ю6/хИ
Юла©7 У
1gt/J2. 4
Составитель А. Ястребов
Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор С. Черни
Заказ 2118/44 Тираж 790 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!