Емкостной влагомер

Емкостной влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз С

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оветских

Сои1ивлистических

Республик (ii>845073 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено, 12.04.79 (21) 2764486j18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

G01 N 27/22

Государственный комитет

CCCP (53) УДК 551.508..7 (088.8) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 17.07,81 по делам изобретении н открытий (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Любанова, В. В. Масловский, И.-С. Е. Мамбиш и P. Я. Нестерчук .1 . !

1 - ) 1кл

Всесоюзный научно-исследовательский i нс14тут аналитического приборостроени

1 (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫЙ ВДЛГОМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к емкостным влагомерам сыпучих материалов с универсальной шкалой, например, для различных культур и сортов зерна.

Известен емкостный влагомер (1), содержащий генератор высокой частоты, измерительную цепь, первичный емкостный преобразователь, модулятор, амплитудный детектор, усилитель, индикатор и балансирующий орган. Однако он не обеспечивает достаточной точности измерения.

Ближайшим техническим решением к изобретению является емкостный влагомер (2), содержащий генератор высокой частоты, мостовую цепь, усилитель, амплитудный детектор, индикатор, входной тра нсформатор и цепь термокомпенсации, состоящую из термочувствительного моста, питаемого от вторичной обмотки входного трансформатора через профильный потенциометр, ось которого связана с осью измерительного конденсатора и реверсивного двигателя.

Однако в таком влагомере входное напряжение термочувствительного моста суммируется с информативным сигналом после его детектирования, т. е. температурная поправка осуществляется на частоте модуляции, что приводит к погрешности, так как

ТКЕ анализируемого материала определяется не только влажностью, но и частотой; питание термостата в цепи термокомпенсации осуществляется от вторичной обмотки входного трансформатора и изменение напряжения питания сказывается на величина поправки; в качестве элемента обеспечивающего питание термостата в зависимости от влажности использован потенциометр, профиль которого определяется электрофизическими свойствами анализируемого вещества в диапазоне влажности и поэтому он не может быть использован во влаго15 метрах с универсальной шкалОй.

Целью изобретения является повышение точности и метрологической надежности измерения влажности зерна.

Поставленная цель достигается тем, что в емкостном влагомере с универсальной шкалой, содержащем генератор высокой частоты, измерительный контур с параметрической модуляцией, параллельно которому подключен первичный емкостный преоб845073 разователь и цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, модулятор амплитудный детектор, усилитель, индикатор, балансирующий орган, узел цифропечати ч термомост, последовательно с выходом термомоста и параллельно его входу включены резисторы. Резистор термочувствительного делителя через резистор, а термостат через делитель, состоящий из последовательно соединенных линейного кругового потенциометра и резистора, соединены с индивидуальными источниками стабилизированного постоянного напряжения. Выход термочувствительного делителя через фильтр соединен с варикапом измерительного колебательного контура.

На чертеже представлена структурная схема емкостного влагомера.

Он содержит генератор 1 высокой частоты, измерительный колебательный контур 2, включаюший уравновешивающий конденсатор 3 со сменными статорными пластинами (сортовыми корректирующими карточками, профиль которых определяется электрофизическими свойствами культуры зерна во влажностном диапазоне), параллельно которому подключены первичный емкостный преобразователь 4 и цепь последовательно соединенных варикапа 5 и конденсатора 6.

Влагомер содержит модулятор 7, фильтр 8, амплитудный детектор 9, усилитель 10, реверсивный двигатель 11, цепь термокомпенсации, включающую термомост 12 с терморезисторами 13,14, резистор 15, дополнительный резистор 16, резистор 17, шунтирующий вход термомоста и обеспечивающий преобразование сигнала влажности в сигнал о влагосодержании, дополнительный делитель состоящий из резистора 18 и линейного кругового потенциометра 19, стабилизированные источники питания постоянного тока 20, 21, барабанную шкалу 22, узел цифропечати 23. Оси реверсивного двигателя 11, конденсатора 3, потенциометра 19, барабанной шкалы 22 и цифропечатающего барабана кинематически соединены.

Влагомер работает следующим образом.

С генератора 1 напряжение с частотой

10 мГц поступает на измерительный контур 2 с параметрической модуляцией, осуществляемой модулятором 7. При отсутствии материала в преобразователе 4 измерительный контур 2 и термомост 12 уравновешены, а барабанная шкала 22 и цифропечатающий барабан узла цифропечати 23 находятся на нуле при установленной сортовой корректирующей карточке (сменной статорной пластине конденсатора 3).

При засыпке в преобразователь 4 навески зерна культуры, соответствующей установленной сортовой корректирующей карточке с нормальной температурой, происходит разбаланс измерительного контура 2.

На его выходе появляются импульсы инфор40

5 0

Зо

Э5 мативного сигнала, частота которого равна частоте модуляции, а амплитуда пропорциональна влажности. Затем сигнал поступает на детектор 9, усилитель 10 и управляющую обмотку двигателя 11, который, срабатывая, уменьшает емкость конденсатора 3 на соответствующую величину и приводит контур 2 в состояние равновесия, а шкалу 22 и цифропечатающий барабан узла цифропечати 23 к соответствующему показанию. Смещение, подаваемое через фильтр

8, на варикап 5, а следовательно, и емкость варикапа при этом не изменяются.

С изменением температуры навески зерна выше нормальной, уменьшается сопротивление контактирующих с материалом терморезисторов 13, 14. Происходит разбаланс термомоста 12, питаемого от источника постоянного тока 20 через делитель 18, 19.

Т»к как оси потенциометра 19, двигателя 11, конденсатора 3, барабанной шкалы

22 и цифропечатающего барабана узла цифропечати 23 кинематически соединены, показания барабаннои шкалы 22, цифропечатающего барабана и напряжение на дополнительном делителе. изменяются соответственно измеряемой влажности.

Изменение емкости первичного преобразователя, заполненного навеской влажного зерна, связано линейной зависимостью с изменением температуры зерна, и нелинейной с изменением его влажности. Поэтому для обеспечения линейной зависимости поправки по температуре и диапазоне измеряемой влажности, напряжение, поступ аюшее на вход термомоста 12 с дополнительного делителя и изменяющееся в зависимости от влажности анализируемой среды, преобразовано в напряжение, изменяющееся в зависимости от влагосодержания, посредством шунтирования входа термомоста 12 резистором 17.

Смещение, поступающее на варикап с термочувствительного делителя, равно сумме напряжений на резисторе 15, питаемом через резистор 16 от источника питания постоянного тока 21, и на выходе термомоста 12, т. е. коррекций по температуре осуществляется уменьшением емкости варикапа 5, и соответственно выходного сигнала.

При снижении температуры анализируемой навески ниже нормальной, смещение, подаваемое на варикап 5, равно разности напряжений на резисторе 15 и выходе термомоста 12, т. е. коррекция осуществляется путем увеличения емкости варикапа и выходного сигнала на соответствующую величину.

Использование в качестве элемента,, передающего влажностное состояние анализируемого материала на терм омост 12, стандартного линейного кругового потенциометров 19 и сортовых корректирующих карточек (сменных статорных пластин уравновешивающего конденсатора 3, профиль которых определяется электро- физическими свойствами материала в диапазоне влажности) позволяет обеспечить во влагомере универсальную шкалу.

Таким образом, введение автоматической поправки в измерительный колебательный контур путем изменения емкости варикапа, управляемого стабилизированным напряжением постоянного тока, величина которого изменяется в зависимости от температуры и влагосодержания анализируемой среды, обеспечивает независимость ТКЕ. анализируемой навески от частоты, а величина поправки — от изменения напряжения питания, что повышает точность измерителя. Кроме того, использование стандартного линейного кругового потенциометра в качестве элемента, передающего влажностное состояние анализируемой среды на терм омост, обеспечивает метрологическую надежность измерений влагомеров с универсальной шкалой.

Формула изобретения

Емкостный влагомер с универсальной шкалой, содержащий генератор высокой

845073

6 частоты, измерительный контур с параметрической модуляцией параллельно которому подключены первичный емкостный преобразователь и цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, модулятор, амплитудный детектор, усилитель, индикатор, балансирующий орган, узел цифропечати и термомост, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и метрологической надежности, последовательно с выходом термомоста и параллельно его входу вклю10 чены резисторы. резистор образованного при этом термочувствительного делителя через резистор, а термомост через делитель, состоящий из последовательно соединенных линейного кругового потенциометра и резистора, соединены с индивидуальными источниками ста илизированного постоянного напряжения, причем выход термочувствительного делителя через фильтр соединен с варикапом измерительного колебательного контура.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 529407 кл. G 01 N 27/22, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 252680 кл. G 01 N 27/22, 1969 (прототип) .

Составитель О.Маликова

Редактор Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4135/2 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4