Способ измерения влажности

Способ измерения влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцмалистмческкк

Ресттублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

< >802856 (61) Дополнительное и а вт. саид-ву (22) Заявлено 04. 10. 78 (21) 267 1347/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень Jlt 5

Дата опубликования описания 09в02в81 (53)M. Кл.

С1 01 g 21/53

Гвеулвретввииый квмитвт

СССР вв двлвм изв4рвтеиий и вткрмтий

1 (53) УДК 53.093.. 001. 4 (088.8) Г-, --- — -—

M. Мухвтвввов, Э. С. Мусаев а В. М. Оожхов:- I :. :: p! - х

;. i; =, Ферганский политехнический институт

j (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения и автоматического регулиро- вания влажности в текстильной, химической, металлургической, горной и другой промышленности.

Известен способ измерения влажности, заключающийся в облучении объекта исследования измерительным и опорным световыми потоками и в регистрации отношения выходных световых потоков $1).

Известен также способ измерения влажности путем облучения объекта исследования измерительным световым потоком со спектром, соответствующим максимуму

15 поглощения влагой, и опорным потоком— со спектром, соответствующим минимуму поглощения влагой, и регистрации отношения выходных световых потоков 121.

Недостатком этого способа является низкая точность иэ- а нелинейности световой характеристики фотоприемников, работающих в широком динамическом диапа-: зоне.

Цель изобретения — повышение точи ос» ти.

Поставленная цель достигается тем, что опорный световой поток изменяют во времени по экспоненте, а о влажности судят по отрезку времени между началом изменения и моментом сравнения опорного и измерительного световых потоков.

На чертеже дана структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит задающий генератор 1, первый триггер 2, функциональный блок 3 импульсного питания, блок 4 импульсного питания, излучатели 5 и 6 с длинами волн Я и Я ., контролируемый объект 7, фотоприемник 8, дифференцирующее устройство 9, второй триггер-формирователь 10, логическую схему совпадения 11, третий триггер 12 с раздельными входами, логическую ключевую схему 13 и счетчик импульсов 14.

Устройство работает следующим образом.

802856

20 т, СР =Ае е

9.2 и я (щ Е

30 С

-A.e .6 К1Щ4

rn

Ст

Контролируемый объект 7 облучается двумя потоками Ф и V на опорной и измерительной длинах волн соответственно.

Про1педшие через объект потоки излу.чения 4 и 0Р равны

Я, Ф ЕР Р Ы1Ю1,ГКЯВ2

О в

1il ь- ® """

g О 2 У где у 4 - масса вещества; д14 — масса влаги; м К2 — коэффициенты поглощения на

1 ---Я, Я

Поток на опорной длине волны, изменяют во времени по экспоненциальному закону, т.е.

В.. момент равенства потоковЖ и СР ( имеем

Фу

ЦЭ @ Ц т уд Е ь

Иэ этого выражения следует, что где tq — время, соответствукнцее момен/\ ту сравнеиещ

- постоянная времени экспоненты. 45

Задающий генератор 1 вырабатывает периодическую цосиедовательность импульсов, поступающих на вход триггера 2. С противофаэных выходов последнего прямоугольныэ импульсы подаются на входы 50 функционального баока 3 импульсного asтания и на блок 4..Прямоугольные импульсы в функциональном блоке модулирукжся по экспоненциальному закону.

Через излучатели 5 и 6, подключенные 55 к выходам блоков питания, протекают токи, вызывающие пропорциональные нотсь кй излучения на длинах волн й„и 3>.

Будем считать, что зависимость потока от тока линейная. Это характерно для арсений-галлиевых излучателей. В противНом случае ток необходимо модулировать так, чтобы с учетом нелинейности излу чательной характеристики амплитуда импульсов излучения так же могла изменяться по экспоненциальному закону.

Потоки, прошедшие через контролируемый объект на опорной и измерительной длинах волн (Я и Я, ), суммируются и попадают на светочувствительную поверхность фотоприемника 8. Йалее фотоэлектрический сигнал подается на вход дифференцирующего устройства 9, с выхода которого он поступает на вход триггера-формирователя 10, и затем — на один из входов логической схемы совпадения 11, на другой вход последней подается сигнал с выхода триггера 2. При перемене фазы суммарного потока и, следовательно, фотоэлектрического сигнала на выходе логической схемы 11 появляется сигнал, поступающий на вход триггера 12 ,с раздельными входами. Этот триггер срабатывает и остается в таком положении до тех пор, пока с функционального блока импульсного питания не поступает сигнал

"Сброс (начало экспоненциального потока).

Так как триггер 12 взведен. и сигнал

"Запрет" с его выхода подается на вход логической ключевой схемы 13, то через последнюю импульсы на вход счетчика импульсов 14. не поступают. С момента начала следующего экспоненциально-модулированного сигнала триггер 12 сбрасывается и через логическую схему 13 импульсы счета, идущие от триггера 2, подаются на вход счетчика импульсов 14.

Как только фаза суммарного фотоэлектрического сигнала меняется триггер 12 закрывает логическую схему 13,и счет прекращается. По окончании экспоненциально-модулированного сигнала с блока 3 на счетчик импульсов 14 подается сигнал

Сброс и счетчик подготавливается к следующему циклу.

3 аким: образом по числу импульсов, записанных в счетчике, можно определить значение влажности.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность и надежность измерения и представить выходную информацию в дискретном (цифровом) виде.

Формула изобретения

Способ измерения влажности путем облучения объекта исследования изме8028 56

Составитель А. Чурбаков

Редактор М. Стрельникова Текред С.Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 10605/56 Тираж 918

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рительным световым потоком со спектром, соответствующим максимуму поглощения влагой, и опорным потоком. - со спектром, соответствующим минимуму aamoщения влагой, и регистрации отношения ,выходных световых потоков, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, опорный световой поток изменяют во времени по экспоненте, а о влажности судят по отрезку времени между неча- 10 лом изменения и моментом сравнения опорного и измерительного световых потоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No. 3851175, кл. Cj 01 К 21/00, онублик. 1977.

2. Патент США М 3S51678, кл. Cj 01 и 21/00, опублик. 1976 (прототип).