Оптический влагомер

Оптический влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистияеских

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 746257

Ф

В g/ ..",г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву Р561896 (22) Заявлено 16.03.78 (21) 2590789!18-25 (51) M. Кл.

G 01 N 21!10 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государственный комитет (28)Приоритет по делам нэобретений и открытий

Опубликовано 07.07,80, Бюллетень № 25 (53) д 1(533.275 (088.8) Дата опубликования описания 07.07.80 (72) Авторы изобретения

В. П. Коробцев и Х. С. Тян

Всесоюзное научно-производственное объединение

"Союзводавтоматика" (7l ) Заявитель

l (54) ОПТИЧЕСКИЙ ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к области влагометрии и предназначено для измерения влажности жидких и капиллярно-пористых материалов.

Известен влагомер по основному авт. св.

N0 561896, используемый для определения влаж5 ности стационарных сред, например почвы.

Это устройство выполнено в виде датчикаанализатора, который может быть установлен внутри измеряемой среды, и измерительного блока. Датчик-анализатор состоит из коммута1О тора, двух излучающих диодов, включенных встречно-параллельно в измерительном и опорном каналах и питаемых от генератора переменного напряжения, трансформатора влаги, общего фотоприемника, соединенного по выходу

15 с усилителем. Трансформатор влаги (кювета) выполнен в виде стакана со сквозными отверстиями, заполнен пористым материалом, соединен с корпусом датчика-анализатора и имеет оптически прозрачное окно в виде плосковыпуклой линзы. Излучающий диод в измерительном канале излучает в максимуме линии поглощения воды, например, 0,76; 0,98; 1,45;1,94 мкм и т.д., а излучающий диод опорного канала из2 лучает на длине волны вблизи линии поглощения воды, на которой отражение слабо зависит от содержания воды, например 0,7; 0,88; 1,2;

1,8 мкм.

Использование укаэанного устройства возможно только для определенных капиллярнопористых материалов, так как тип материала определяется длиной волны излучающего диода в опорном канале, например одни инфракрасные влагомеры имеют опорную длину

1,7 мкм, другие — 1,8 мкм. Это не позволяет использовать один и тот же оптический влагомер для использования различных материалов на влажность без замены опорного излучающего диода, юстировки устройства и усложняет калиб. ровку прибора на определенный заданный материал. Кроме этого, использование в опорном канале излучающего диода с фиксированной длиной волны приводит к возрастанию его стоимости, так как в технологическом процессе изготовления излучающие диоды, не имеющие требуемой длины волны излучения, отбраковываются, а издержки их производства включаются в стоимость годных изделий.

3 74625

11елью дополнительного изобретения являет- ся упрощение градуировки и перенастройки

=. влагомера на другой тип материала.

Это достигается тем, что излучающий диод опорного канала снабжен регулятором интенсивности излучения, например диафрагмой, и за.креплен в сквозном отверстии зеркального объектива, в фокусе которого установлен общий фотоприемник.

На фиг. 1 изображена функциональная схема 10 устройства для измерения влажности дисперсных материалов; на фиг. 2 — конструкция устройства для определения влажности жидких или газообразных сред.

Оптический влагомер содержит датчик-ана- 15 лизатор 1 и измерительный блок 2, Датчиканализатор 1 состоит из источника 3 излучения, выполненного на двух излучающих диодах 4 и 5 соответственно в измерительном и опорйом каналах, включеййьтх встречно-параллельно 2о и питаемых от генератора 6 переменнбго йа " "првкейия; прй 1ем Йэлучающий диод "опорного канала 4 снабжен регулятором 7 интенсивности излучения, найример диафрагмой, и установлен в сквозном отверстии 8 зеркального объектйва 9 25 в фокусе которого расположен общий фотопрйемник 10, соединейный по выходу с предварительным усилителем 11, Коммутатор 12 кайалов соедйнен-по входам с генератором 6 йеременного йайряжении и предварительным уси зО

" лителем, а по выходу с измерительным блоком 2. Кювета 13 представляет собои в пер вом варианте (фиг, 1) металлический стакан

14 с анализируемым сыпучим дисперсным ма" териалом, а во втором варианте. — прозрачный зБ трубопровод 14, по которому транспортируется жидкость и газ (фиг. 2).

При включении оптического влагомера при одном из полупериодов переменного напряжения генератора 6, например при положитель- 40

"ном, один излучающий диод 5 в опорном канале, оказавшийся включенным в прямом направлении, пропускает ток, а другой диод 4 в измерительном канале заперт. Прй следующем отрйцательном олупериоде излучающий диод 4 45

" " в йэмеритеййом кайале оказывается"открь|Жм, а излучающий диод 5 B опорном кшале заперт.

За счет стабильной формы переменного напряжения световые потоки, испускаемые излучающими диодами при отрицательном и положительном полупериодах, соответственно имеют постоянное соотношение при колебаниях «мплитуды переменного напряжения и точно разделены во времени.

Излучающий диод 4 в измерительном канале излучает в максимуме линии поглощения воды, например 0,76; 0,98; 1,45, 194 мкм и т.д.

7 4 а излучающий диод 5 в опорном канале снабжен блоком, регулирующим его излучение (ли- бо электрическим путем, либо при помощи диафрагмы), он излучает на любой длине волны, воспринимаемое фотоприемником.

Измерение излучающего диода 4 в измери/ тельном канале попадает в кювету с анализируемым материалом 13 в зависимости от варианта устройства или отражается им, или проходит его насквозь, собирается зеркальным объективом 9 на фотоприемнике 10. Излучение излучающего диода 4 в опорном канале в соответствующий период времени через регулируемую диафрагму попадает на фотоприемник 10.

Для установки нуля влагомера при находящемся в нем сухом материале регулируют диафрагму так, чтобы электрические импульсы на выходе фотоприемника 10 бьаи равными. Для установки второй калибровочной точки устройства при находящемся в нем эталоне влажного материала изменяют чувствительность йзмерительного блока 2, Сигналй измерительного и опорного кана лов поступают с фотоприемника 10, передаютСя по кабелю в коммутатор 12 каналов, синхронизируемый от генератора 6 переменного напряжения по двум электрическим цепям, и поступают в блок 2, который измеряет отli йошение (либо логарифм отношения) сигналов опорного и измерительного каналов, 1

Использование излучающих диодов в опорном канале с любой длиной волны излучения и регулирование их интенсивности излучения позволяет зйачитеььно уменьшить время перенастройки влагомера на любой анализируемый материал (не требует замены излучающего диода) и существенно снизить стоимость влагоме. ра в целом за счет. использования любых излучающих диодов в опорном канале и снижения эксплуатационных затрат. Простота перенастройки устройтсва на любые другие анализируемые материалы значительнб расширяет область его использования.

Формула изобретения

Оптический влагомер по авт. св. N 561896, отличающийся тем, что, с целью упрощения градуировки и расширения функциональных, возможностей излучающий светодиод опорного канала снабжен регулятором интенсивности излучения, например диафрагмой, и эакреплен в сквозном отверстии линзы фотоприемника.