Устройство автоконтроля влажности

Устройство автоконтроля влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ВтОВСКОМЮ СВИДЕтЕЛЬСтВЮ

1II1 5I5983

Соэз Советских

Смиалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.10.73 (21) 1967617/26-25 (51) М. Кл. - G 01N 27/22 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30 05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.07.76

Государственный номито

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551.508.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Прокунцев, Г. В. Фролов и Е. С. Максимова

Пензенский завод-ВТУЗ при заводе ВЭМ (филиал Пензенского политехнического института) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОКОНТРОЛЯ ВЛА)КНОСТИ

Изобретение относится к измерению неэлектрических величин электрическими методами и может быть использовано для контроля влажности твердых, жидких и сыпучих сред.

Известно, что в ряде случаев контроль какой-либо физической величины, например влажности среды, можно осуществить, контролируя соответствующий параметр емкостного или индуктивного датчика, включенного в одно из плеч моста переменного тока.

Известны устройства, предназначенные для измерения влажности среды, принцип действия KQTopbIx OcHoI3 H HB изменении частоты

LС-контура (параметры которого изменяются в зависимости от влажности). Однако в этом случае невозможно автоматизировать контроль влажности.

Известные мосты переменного тока, предназначенные для измерения параметров комплексного сопротивления датчика, обладают относительно низкой точностью измерения.

Цель изобретения — повышение точности и

1бес11е.ение автоматизации контроля влажности.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены две дополнительные схемы «Запрет» и два формирователя им пульсов, входы которых и информационные входы дополнительных схем «Запрет» параллельно подключены к выходам соответствующих схем «Запрет», информационные входы которых подсоединены через последовательно включенные для одной пз нпx пcðâûé усилитель-ограничитель и первое согласующее устройство к общей точке диагонали питания и плеч сравнения, и для второй схемы

«Запрет» — второй усилитель-ограничитель, фазосдвигающую цепь и второе согласу|ощее устройство к вершине измерительной дпагона10 ли, примыкающей к плечам отношения, а запрещающие входы обеих схем «Запрет» подключены к выходам разноименных усилителей-ограничителей, запрещающие входы дополнительных схем «Запрет» подсоединены к

15 выходу соответствующего формирователя импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — круговая диаграмма, поясня1ощая работу устройства;

20 на фиг. 3, а, б, в — временные диаграммы работы устройства.

Схема устройства содержит мостовую цепь

1 переменного тока, у ко — îðîé C> — емкост25 ный датчик, установленный в местах контроля; Се и R. — образцовые элементы; Язв переменное сопротивление, служащее уставкой; генератор 2 спнусоидальных колебанш" согласующие устройства 3 и 4; фазосдвпгаю30 щую цепь 5; усилители-ограничители 6 и 7, 515983 а для случая, когда влажность выше нормы, т. е. для с2 (dc2b (и/2.

40 схемы «Запрет» 8 — 11, формирователи импульсов 12 и 13.

На фиг. 2:

ab — напряжение питания; а, P — окружности перемещения потенциальной точки с, соответствующей вершине измерительной диагонали, при изменении параметров с1 и с2 мостовой цепи соответственно в обобщенных обозначениях; у — геометрическое место точек (положений) потенциальной точки с, соответствующее моменту достижения исследуемой средой требуемого значения технического параметра, на пример влажности, влияющего на реактивпую составляющую емкостного датчика; с,, с2 — положения потенциальной точки c при отклонении значения влажности от нормы.

Из анализа круговой диаграммы следует, iT0 моменту достижения требуемой влажности соответствует состояние квазиравновесия мостовой цепи переменного тока по реактивной составляющей сопротивления датчика, т. е. при выведении потенциальной точки с па окружность у, общей с потенциальной точкой

d (положение точки d задается резисторомуставкой R2). Этого момента можно достичь при выполнении условия (dcb = л/2.

Например, для случая, когда влажность среды не достигла допустимого значения, т. е. для точки с, (dc,b ) д/2, Фиг. 3, а соответствует случаю, когда влажность не достигла требуемого значения; фиг. 3, б — случаю, когда влажность среды в норме; фиг. 3, в — случаю, когда влажность выше нормы.

Контроль за влажностью среды осущс..твляется следующим образом.

Сопротивлением Р2 устанавливается заданный процент влажности, т. е. величина напряжения Уьа. С мостовой цепи 1 снимаются через согласующиеустройства 3 и 4 напряжения U, и U„a. Напряжение U,p поступает на усилительограничитель 6 непосредственно с выхода согласующего устройства 3, а напряжение U, — на усилитель-ограп|лчитель 7 через фазосдвпгающую цепь 5, которая осуществляет поворот фазы этого напряжения на — 90 . С выходов усилителей-ограничителей 6 и 7 снимаются импульсы, соответствующие, например, положительным полуволнам синусоид напряжений, поданных на их входьь Эти импульсы поступают на прямые (информационные) входы соответствующих схем «Запрет» 8 и 9.

Импульс с выхода усилителя-ограничителя

6 поступает также на запрещающий (инвсрс5

Зо

65 ный) вход схемы «Запрет» 9, а с выхода усилителя-ограничителя 7 — на инверсньш вход схемы «Запрет» 8.

В зависимости от расположения входных сигналов на временной оси на выходах схем

«Запрет» 8 и 9 всегда имеются два импульса, из которых первый является истинным, необходимым в процессе контроля, а второй— ложным. Для подавления ложного сигнала используются схемы «Запрет» 10 и 11 и формирователи импульсов 12 и 13. По заднему фронту сигнала с выхода схемы «Запрет» 8 или схемы «Запрет» 9, поступающему па вход соответствующего формирователя импульсов

12 и 13, эти формирователи выдают на запрещающие входы схем «Запрет» 10 и 11 импульсы длительностью, равной Т/2 (где Т период колебаний напряжения питания). Эти импульсы обеспечивают подачу правильной информации на устройства управления процессом увлажнения объекта контроля, запрещая выход на него ложной информации, Как видно из фиг. 3, сигнал на выходе какой-либо схемы «Запрет» 10 и 11 появляется только в случаях, когда влажность среды не в норме, и исчезает в случае достижения объектом контроля заданной величины влажности. Таким образом, данный сигнал можно использовать для автоматического управления процессом увлажнения.

То обстоятельство, что для сравнения используется только два напряжения с мостовой схемы, одно из которых представляет напряжение небаланса, а второе снимается с нерегулируемого элемента схемы, а именно плеча

bc, позволяет достичь в этом устройстве более высокой точности контроля.

Ф о р м ул а изобретения

Устройство автоконтроля влажности, содержащее мостовую цепь, генератор синусоидальных колебаний, два согласующих устройства, фазосдвпгающую цепь, два усилителя-ограничителя и две схемы «Запрет», о тл и ч а ющес с я тем, что, с целью повышения точнос гн и обеспечения автоматизации контроля влажности, в него введены две дополнительные схемы «Запрет» и два формирователя импульсов, гходы которых и информационные в;оды дополнительных схем «Запрет» параллельно подключены к выходам соответствующих схем «Запрет», информационные входы ко горых подсоединены через последовательно включенные для одной из них первый усилитель-ограничитель и первое согласующее устройство к общей точке диагонали питания и плеч сравнения, и для второй схемы «Запрет» — второй усилитель-ограничитель, фазосдвнгающую цепь и второе согласующее устройство к вер шине измерительной диагонали, примык-ющей к плечам отношения, а запрещающие входы обеих схем «Запрет» подклю епы к выходам разноименных усилите515083 лей-ограничителей, за прещающие входы дополнительных схем «Запрет» подсоединены к выходу соотвествующего формирователя им пульсов. с 7Р

Типография, пр. Сапунова, 2 б

Составитель Н. Петрушин

Редактор А. Баландин Техред Е. Подурушина Корректор М, Лейзерман

Заказ 158875 Изд. № !407 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 475