Влагомер
Иллюстрации
Реферат
ОЛ ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (}1) 468141
К АВТОУСКОМУ СВЙДИУИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01.10.73 (21) 1960927/26-25 с присоединением заявки Ж(32) Приоритет
Опубликовано 25,04.75 Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 22.05.75 с г:-. (51) М. Кл. Q01n 25/56
Государственный ноинтет
Совета Мнннстров СССР оо делан изобретений и отнрытнй (63) УДК 620.171.33 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. С. Кричевский, P. М. Проскуряков, А. И. Бычков, Г. М. Прижко, В. И. Роскин, В. Д. Вольфсон, Л. А. Пономаренко и Л. С. Ловачьь (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова (54) ВЛАГОМЕР
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности.
Известные влагомеры, содержащие датчик, .йомощещыФ ф;-вжуу юо,:камеру, в а к орпус кртовог4 ; ащ>нти1оован терьмрезистор
Ф подключейный к. яэмЬрйтельиой:модтщи и схеме, соединений с электроннйм потеиди ометром, не обеспечивают получения резуш татов измерений в цифровой форме и авто » 10 матического отыскания момента отсчета результата измерения, а также не обладают достаточной точностью.
Эти устройства работают по следующему принципу. Небольшой объем материала по- !5 мешают в плоскую кювету (датчик), основанием которой является металлическая фоль» га с наклеенным на нее медным терморезистором, и помешают в вакуумную камеру небольшого объема. При сбросе давления в камере происходит интенсивное испарение
1 ,воды, находящейся в материале Как след4 ствие этого материал охлаждается, охлаж1дпя и металлическую фольгу (дно кюветы), сопротивление терморезистора уменьшается, И 1 но интенсивность процесса охлаждения материала с течением времени падает, так как уменьшается интенсивность испарения влаги. Вместе с тем усиливается приток тепла к матер ц щ Ьт окружающих стенок камеры ж цт. теМок кюветы, так как перепад температур между материалом и окружающей средой увеличивается. В какой-то момент времени процесс остывания материала (вследствие испарения влаги) и процесс нагревания его (от окружающей среды) взаимно уравновешиваются и далее преобФ ладает процесс нагреванья материала, а значит, и увеличение сопротивления терморезистора. Если рассматривать этот процес:< в целом по измерению сопротивления терморезистора, то наблюдается характерная кривая, имеющая экстремум: сопротивление терморезпстора вначале падает, затем возрастает, Так как терморезистор является плечом мостовой схемы, то в измерительной диагонали неравновесного моста напряжение изменяется по аналогичному закону, т. е, также имеет экстремум. Электронный самопишущий потенциометр фиксирует это
468141 напряжение в виде линии, вычерченной на бумаге.
Отсчет результата измерения производится следующим образом: 1) величину экстремума измеряют линейной в миллимет-- б рах; 2) полученное количество делений умножают на масштаб, соответствующий градуировке прибора, или по таблицам находят соответствующее значение влажности образца.
В известном приборе отсутствует возможность получения результатов измерения в виде унифицированного сигнала по напряжению или по току, что исключаеч применение прибора в системе автоматического управления производством или применение его на потоке, отсутствует возможность получения результата измерения в цифровой форме (а следовательно в коде), что исключает использование его оператором сушильного агрегата для управления процессом, а также исключена возможность введения результата измерения в вычислительную машину, являюшуюся элементом АСУ ТП.
Цель изобретения - цифровая индикация результатов измерения искомого парамет» ра и повышение точности измерения.
Это достигается тем, что на выход измерительной схемы через детектор подключена пусковая схема, выполненная, например, в виде фотокомпенсационного усилителя и подключенная к блоку цифрового отсчета, соединенного с преобразователем, который механически связан с осью двигателя и блоком управления, согласованным с импульсновремецным устройством и вакуумным насосом.
В предлагаемом влагомере применена неравновесная мостовая схема, так как известно, что принцип уравновешивающего преобразования информации почти втрое увеличивает информационный к, и. д. измерительной цепи по сравнению с прямым 4й преобразованием, т, е. это также значительно увеличивает точность влагомера.
На чертеже представлена схема предлагаемого влагомера.
Влагомер содержит измерительную мо- @ стовую схему 1, в одно иэ плеч которой включен терморезистор 2 датчика, помещенного в вакуумную камеру 3. Любое отклонение сопротивления терморезистора
2 вызывает разбаланс мостовой схемы 1, напряжение разбаланса усиливается усилителем 4 и поступает на управляющую обмотку двигателя 5, который приводит
4 мостовую схем в состояние равновесия путем изменения поистроечного сопротиенв ння 6, вкжоченного в смежное с петчиком плечо моста.
О величине изменения сопротивления терморезистора 2 можно судить по углу поворота вала двигателя 5 или по выходной величине преобразователя 7 уголкод", механически связанного с валом двигателя. Выходной величиной преобразователя, например потенциометрического датчика, может быть величина напряжения
Ц при питании датчика эталонным напряжением Ц . Уровень напряжения Ц эт. в момент достижения им экстремума фикси» руется блоком 8 цифрового отсчета, например цифровым вольтметром Ф-220 с цифропечатающим устройством, по команде с пусковой схемы 9.
Принцип действия пусковой схемы следующий. В момент, когда кривая изменения сопротивления терморезистора 2 изменяет знак производной (достижение экстремума), напряжение Ь 3 на выходе измерительной схемы 1 изменяет полярность на противоположную. Напряжение а U через детектор
10 поступает на фотокомпенсационный усилитель 9 с большим коэффициентом усиления (релейная характеристика), выходной сигнал которого является разрешающим для отсчета и регистрации результата измерений в блоке 8 цифрового отсчета. Последний выдает также команду в блок 11 управления, который отключает двигатель 5 и вакуумный насос 12. Назначение блока 11 управления также - включение двигателя и вакуум-насоса при подаче команды вручную (при ручной подготовке пробы) или от время-импульсного устройства 13 (при автоматическом приготовлении пробы) о готовности прибора к следующему измерению.
Предмет изобретения
Влагомер, содержащий датчик, помешенный в вакуумную камеру, в корпус которой вмонтирован терморезистор, вакуумный насос, измерительную компенсационную схему, двигатель, отличающийся тем, что, с целью цифровой индикации результатов измерения искомого параметра и новышения точности измерения, на выход измерительной схемы через детектор подключена пусковая схема, выполненная, например, в виде фотокомпенсационного усилителя и подключенная к блоку цифрового отсчета, соединенного с преобразователем, который
468141
5 механически связан с осью двигателя и блоком управления,;согласованным с им пульсно-временным устройством, двигателем и вакуумным насоррм. (;ос>аиитель
A.Глушко
А,Батыгиц 1е" редЛ.Казачкова 1("рректоры- П Лениниана
Заказ g ggg Изд. ра /gg 7 1ира>к
Подписное
111111111111 I oñóäàpc((>åxíoão «омнт> и Совета Министром (.((:1> и > ледам изобр>тений н открытий
Москиа, 113035, Раун>сная наб., 4
11рсдириятие «11атеит», Москма, Г-59, Бережкомская наб., 24