Влагомер

Влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Социалнстнчеакик

Ресну ив813235 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 2906.79 (21) 2786179/18-25 р )м. ê.

С 01 N 27/22 с присоединением заявки Йо

ГосударствеииыЯ комитет

СССР

no aease Mso6peressO и открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 15д 3.81. Бюллетень HQ 10

Дата опубликования описания 15.03,81 (.)3) УДК 543.712 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С. Ройфе и A.È. Осиновский

Научно-исследовательский институт строитель физики (71) Заявитель (54) ВЛАГОИЕР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для контроля и измерения влажности различных материалов.

Известен влагомер, содержащий первичный преобразователь, включенный в схему электронного усилителя с измерительным прибором (1) . !

О

Недостатком этого влагомера является ограниченный диапазон измерения влажности проводящих материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является влагомер, содержащий емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, элемент связи, высокочастотный генератор, модулятор, фазовый детектор, интегратор и управляющий элемент, подключен- 2О ный к высокочастотному генератору.

Перечисленные узлы соединены так, что образуется замкнутая система динамического балансирования..

В зависимости от соотношения фаз между амплитудно-модулированным напряжением, образующемся на двухполюснике, и опорным напряжением модулятора на выходе фазового детектора образуется управляющий сигнал, кс- ЗО пользуемый для приведения системы в состояние динамического равновесия (21 .

Вследствие того, что система уравновешивания имеет определенный порог чувствительности, при увеличении активных потерь в двухполюснике амплитуда сигнала разбаланса на входе фазового детектора становится недостаточной для точного балансирования и динамическая ошибка небаланса растет, а вместе с ней растет и погрешность измерения влажности. Кроме того, необходимость модулирования параметров двухполюсника требует наличия дополнительных линий связи между преобразователем и измерительным устройством, что ухудшает эксплуатационные параметры влагомера при необходимости значительного удаления преобразователя от измерительного устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что во влагомер, содержащий емкостный датчик, измерительный двухполюс.ник, элемент связи, высокочастотный генератор, фазовый детектор, интегратор и управляющий элемент, подклю813235 вход сумматора, ко второму входу которого подключены последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильтр низких чйстот, причем первый вход второго фазового детектоI ра подключен к точке соединения элемента связи и измерительного двухполюсника,, а его второй вход подключен к точке соединения второго конца элемента связи с выходом смесителя, первый вход которого соединен с высокочастотным генератором, а второй входподключен к модулятору через последо- 26 вательно включенные второй управляющий элемент и перестраиваемый генератор, На чертеже представлена блок-схема 2 влагомера.

Влагомер содержит емкостный датчик 1, измерительный двухполюсник 2, модулятор 3, первый фазовый детектор

4, первый фильтр низких частот 5, сум" о матор б, второй фильтр низких частот 7, второй Фазовый детектор 8, элемент 9 связи, интегратор 10, первый управляющий элемент 11 высокочастот( ный генератор 12, смеситель 13, перестраиваемый генератор 14, второй управляющий элемент 15.

Влагомер работает следующим образом. разность частот генераторов 12 и 14 с выхода смесителя 13 через эле- 4Î мент 9 связи поступает на измерительный двухполюсник 2, представляющий собой пассивный колебательный контур. В результате на двухполЮснике 2 частотно-модулированное напряжение приобретает дополнительную амплитудную и фазовую модуляцию. Это напряжение с измерительного двухполюсника 2 поступает на первый вход фазового детектора 4, на второй вход которого @ поступает напряжение с модулятора 3.

Энак постоянной составляющей напряиения на выходе фазового детектора 4 заФормула изобретения

Я рой управляющий элемент, перестраиваечен и и к высокочастотному генератору„ введены второй фазовый детектор, два фильтра низких частот, сумматор, второй управляющий элемент, перестраиваемый генератор и смеситель, соединенные такиМ образом, что между выходом первого фазового детектора и входом

1интегратора включены последовательно первый фильтр низк.;х частот и первый висит от соотношения фаз между огибающей сигнала и опорным напряжением, идущим с модулятора 3. Через первый фильтр низких частот 5, выделяющий постоянную составляющую напряжения, идущего с фазового детектора 4, первый вход сумматора 6 и интегратора 10 с помощью управляющего элемента 11 происходит йодстройка высокочастотиого генератора 12 до тех пор, пока наступит состояние динамического рав- новесия. Одновременно на второй вход сумматора б через фильтр низких частот 7 поступает напряжение с выхода второго фазового детектора 8, который сравнивает по фазе напряжение на выходе смесителя 13 с напряжением на измерительном двухполюснике 2.

В случае малых активных потерь в изм;:рительном двухполюснике 2 состояние равновесия системы устанавливается в основном с помощью фазового де1тектора 4. С возрастанием активных потерь в двухполюснике 2 растет эона нечувствительности точного определения равенства модулей полной проводимости с помощью фазового детектора 4 и в этом случае состояние равновесия устанавливается в основном с помощью фазового детектора 8, выделяющего измененче фазы высокочастотного напряжения на двухполюснике 2 относительно фазы напряжения на выходе смесителя 13. Так как выходы обоих фазовых детекторов подключены (через фильтры низких частот) ко входам сумматора, выходное напряжение которого через интегратор 10 и управляющий элемент 11 автоматически настраивает частоту генератора 12 на резонансную частоту двухполюсника, то динамическая ошибка небаланса системы остается малой в широком диапазоне изменения активных потерь в двухполюснике.

Использование данного влагомера уменьшает погрешность измерения влажности в широком диапазоне изменения активных потерь в измерительном двухполюснике. Кроме того, существенно упрощается конструкция преобразователя благодаря замене модуляции параметров двухполюсника модуляцией час— тоты питающего напряжения и появляется воэможность построения влагомеров, в которых преобразователь значительно удален от измерительного устройства.

Улучшение эксплуатационных параметров устройства существенно увеличивает его область применения. Влажность различных материалов является объектом массовых измерений во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства. уменьшение погрешности таких измерений и улучшение эксплуатационных параметров устройства может обеспечить получение большого экономического эффекта.

Влагомер, содержащий емкостный датчик, измерительный двухполюсник, элемент связи, высокочастотный генератор, фазовый детектор, интегратор и управляпщий элемент, подключенный к высокочастотному генератору, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй фазовый детектор, два фильтра низких частот, сумматор, вто813235

Составитель О. Маликова

Редактор И. Петрова Техред Е.Гаврилешко Корректор М. Шарсши

Эаказ 758/52 Тираж 907 Подписное

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 мый генератор и смеситель, причем между выходом первого фазового детектора и входом интегратора включены последовательно первый фильтр низких частот и первый вход сумматора, ко второму входу которого подключены последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильтр низких частот, а первый вход второго фазового детектора подключен к точке соединения элемента связи и иэмери тельного двухполюсника, а второй вход подключен к точке соединения второго конца элемента.связи с выходом смесителя, первый вход которого соединен с высокочастотным генератором, а второй вход подключен к модулятору через последовательно включенные второй управляюший элемент и перестраива5 е и reHepaTop.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

t) 156719, кл. G 01 N 27/22, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 529407, кл. G 01 И 27/22, 1973 (прототип).