Влагомер сыпучих материалов

Влагомер сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц842544 Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 25. 12. 79(21) 2851901/18-25 (51)М. КЛ.

6 01 и 27/22 с присоединением заявки ¹â€” (231

Государстванный комитет

СССР

П риоритет

Опубликовано 30.06 ° 81. Бюллетень № 24 до делам изобретений и. открытий

{53) УД3(620.171. . 33 (088. 8) Дата опубликования описания 30 .06. 8 1 (54) ВЛАГОМЕР СЬПТУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин электрическими методами и предназначено для измерения влажности сыпучих материалов и сельскохозяйственных

5 продуктов, например зерна, почвы, травяной муки. Влагомер может быть использован для оснащения производственных сельскохозяйственных предприятий, пунктов приемки зерна и других организаций в различных отраслях народного хозяйства.

Известен влагомер, содержащий емкостной датчик, включенный нагрузочный контур измерительного автогене35 ратора Г! ) .

Недостатком такого влагомера является низкая достоверность и точность измерений, вследствие того,что при больших активных потерях в исследуемом материале автогенераторные схемы становятся неработоспособными. Кроме того, в этих влагомерах не учтено влияние температуры на электрические свойства измеряемых продктов.

Известно устройство, которое содержит емкостной первичный преобразователь-бункер, включенный в измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя, измерительного контура и усилителя обратной связи, Выход измерительного генератора соединен с первым входом пересчетного блока. Выход пересчетного блока соединен с индикаторным устройством. Второй вход пересчетного блока соединен с генераторомсинхронизатором. Последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобразователь напряжение-интервал времени подключены к третьему входу пересчетного блока. Четвертый вход пересчетного блока соединен с управляющим устройством, которое состоит из весового включающего устройства и блока выдержки времении1.23.

842544 4

10

20

30

40

В качестве формирователя передаточной характеристики использован конденсатор, емкость которого соизмерима с емкостью первичного преобразователя при максимальной влажнооти продукта, а емкость измерительного конНедостатком известного устройства,,является то, что оио не обеспечивает. необходимой точности и достоверности измерений влажности, так как показания зависят не,только от диэлектрической проницаемости (реактивной проводимости) контролируемого продукта, определяемой в основном влажностью, но и от активной проводимости.

Активная проводимость в свою очередь зависит от сорта, района и условий

t произрастания.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерений.

Указанная цель достигается тем, что во влагомер сыпучих материалов, содержащий емкостный первичный преобразователь-бункер, включенный в измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя, измерительного контура и усилителя обратной связи,, выход которого соединен с первым входои пересчетного блока, и индикаторное устройство, подключенное к выходу пересчетного блока, со вторым входом которого соединен генератор-синхронизатор ; последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобразователь на пряжение-интервал времени подсоединены к третьему входу пересчетного блока, к четвертому входу которого подключено управляющее устройство, состоящее иэ весового включающего устройства и блока выдержки времени, дополнительно введены пиковый детектор, сумматор и формирователь передаточной характеристики, причем выход первичного преобразователя соединен со входом измерительного генератора через формирователь передаточной характеристики, пиковый детектор включен между выходом усилителя обратной связи и первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход преобразователя сопротивление-напряжение, а выход сумматора подключен ко входу преобразователя напряжение-интервал времени. тура одного порядка с начальной емкостью первичного преобразователя.

Кроме того, выход усилителя обратной связи соединен с управляющим входом формирователя передаточной характеристики, На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит емкостный первичный преобразователь-бункер (ЕПП) 1, формирователь 2 передаточной характеристики, измерительный генератор 3, состоящий из измерительного контура 4, широкополосного усилителя 5, усилителя 6 обратной связи, пиковый детектор 7, сумматор 8, терморезистор 9, блок IO преобразования сопротивление-напряжение, блок

11 преобразования напряжение-интервал времени, генератор-синхронизатор 12, пересчетный блок 13, управляющее устройство 14, индикаторное устройство 15.

Предлагаемый влагомер работает следующим образом.

При загрузке в бункер (ЕПП)1 влажного продукта весовое включающее устройство, входящее в состав управляюще-! го устройства 4, включает питание влагомера. Измерительный генератор

3 вырабатывает высокочастотное напряжение, частота и амплитуда которого определяются диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь соответственно.

Амплитуда напряжения генератор 3 преобразуется пиковым детектором 7 в постоянное напряжение, а частота генератора 3 поступает на пересчетный блок 13.

Детектор 7 и пересчетный блок йреобразуют разные физические величины (напряжение обратной связи и его частоту), поэтому информативность измерительного преобразования в выборной схеме измерения повышаются. Характерной особенностью влажных материалов является существенная зависимость g u tg 8, а следовательно, t и зависящих от них параметров заполненного ЕПП вЂ” активного сопротивления R и емкости С от неинформатив-. ных воздействий (химико-биологических и энергетических).. Кроме того, преобразование влажность-частота существенно нелинейно и неинвариантно по неинформатнвным параметрам.

Для линеаризации этого преобразования между ЕПП и входом измерительно5 го генератора введен формирователь передаточной характеристики. При ис- пользовании передаточного звена реактивного характера функцию преобразоv вания влажность-частота можно корректировать, повышая линейность этого преобразования. Максимальное влияние этого передаточного звена достигается при выполнении приближенного равенства реактивных проводимостей 10 преобразователя с образцом и передаточного звена. Таким образом, передаточное сопротивление формирова-. теля передаточной, характеристики должно быть преимущественно реактив- 15 ным и соизмеримым с сопротивлением заполненного ЕПП. В простейшем случае в качестве этого звена можно . использовать конденсатор, емкость которого соизмерима с емкостью пер- 20 вичного преобразователя при максималь- ной влажности продукта. Кроме того., емкость измерительного контура берут одного порядка с начальной емкостью первичного преобразователя. 2S

Для регулирования функции преобразования при изменении вида измеряемого влажного продукта передаточное сопротивление блока 2 целесообразно изменять. С этой целью постоянная 30 составляющая напряжения обратной свя зи, снимаемого с выхода блока 5, вводится на управляющий вход формирователя передаточной характеристики и корректирует функцию преобразования.

842544

1. Влагомер сыпучих материалов, содержащий емкостной первичный преобразователь-бункер, включенный в измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя, измерительного контура и усилителя обратной связи, выход которого соединен с первым входом пересчетного блока, и индикаторное устройство, подключенное к выходу пересчетного блока, со вторым входом которого соединен генератор-синхронизатор; последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобарзователь напряжение-интервал времени подсое динены к третьему входу пересчетного блока, к четвертому входу которого. подключено управляющее устройство,, состоящее из весового включающего устройства и блока выдержки времени отличающийся тем, .что, с целью повышения точности и достоверности измерений, дополнительно введены пиковый детектор, сумматор и формирователь передаточной характеристики, причем выход первичного преобразователя соединен со входом измерительного генератора через формирователь передаточной характеристики, пиковый детектор включен между выходом усилителя обратной связи и первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход преобразователя сопротивление-напряжение, а выход сумматора подключен ко входу преобразователя напряжение1 интервал времени.

Второй канал измерения состоит из пикового детектора 7, сумматора 8 и преобразователя 11, напряжение Ю интервал времени и предназначен для контроля величины активного сопротивления измеряемого образца и автоматического введения поправки на активную проводимость непосредствен45 но в пересчетное устройство 13. Напряжение обратной связи, пропорцио-. нальное активному сопротивлению заполненного преобарзователя, детектируется пиковым детектором 7, интегрирующим огибающую этого напряжения.

Напряжение, пропорциональное активному сопротивленю заполненного преоб-. разователя, суммируется в блоке 8 с напряжением термопоправки, сформированным блоками 9 и 10, затем преобразуется в интервал времени и вводится на пересчетный блок, автоматически корректируя показания прибора.

С

Введение новых элементов (пикового детектора, сумматора, формирователя передаточной характеристики) позво-! ляет повысить точность и достоверность измерений по сравнению с известными устройствами. С этой же целью емкость измерительного конту- . ра выбирается одного порядка с емкостью пустого преобразователя, что, кроме того, повышает крутизну преоб-, разования.

Формула изобретения

2. Влагомер по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве формирователя передаточной характеристики использован конденсатор, емкость которого соизмерима с емкостью

84254 первичного преобразователя при максимальной влажности продукта, а емкость измерительного контура одного порядка с начальной емкостью первичного преобразователя.

3. Влагомер по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что выход усилителя обратной связи соединен с ynt

4 8 равляющим входом формирователя передаточной характеристики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 156719, кл. G Ol И 27/22, 1965.

2. Патент США Ф 3794911, кл. 324-61, 1974(прототип).

Составитель В. Гусева

Редактор Т. Портная Техред T.Ëàòî÷êà Корректор В. Бутяга

Заказ 5057/46 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС Р по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-33 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4