Влагомер

Влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

СЪцианистических

Республик

«ii 864094 (61) Дополнительное я авт. саид-ву (51)м. Кл.з

G 01 N 27/22 (22) Заявлено 171279 (21) 2855621/18-25 с присоединением заявим ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15Ð9.81.. Ь оллетеиь КЯ 34

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.39. . ° 533 (088 ° 8) Дате опубликованию описания 150%81

Г.А, Штамбергер, В. Г. Плотников, Н.л. Ноцек, Ю.В. Грош и О.В. Бойчук

I

Ивано-Франковский институт нефти и аза (12) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ВЛАГОИЕР ра El ).

Изобретение относится к влагомет. рии и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле и измерении влажности нефти, нефтяного кокса, водонефтяных эмульсий и других веществ в химической и чефтяной промышленности, обладающих повышенной адгезией, Известен емкостной влагомер, содержащий генератор высокой частоты, шестиплечевую мостовую схему, усилитель, амплитудный детектор, инди-. катор и входной трансформатор, причем в компенсационное плечо измерительной мостовой схемы параллельно образцовому конденсатору подключены активное сопротивление и конденсатор, соединенный последовательно с ключевым триодом, питаемым от вторичной обмотки трансформатора, а вторая вторичная оьмотка трансформатора соединена с термостатом через профильный потенцнометр, механически связанный с осью измерительного кон- 5 денсатора, и выход термостата.объедн- 2 нен с выходом амплитудного детектоНедостаток устройства =низкая точность измерения влажности при ЗО загрязнении электродов первичных измерительныхх преобразователей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения влажности, содержащее емкостной первичный преобразователь влажности, основной реверсивный электродвигатель и ре гистрирующий прибор, блок тестовых сигналов, состоящий из последовательно соединенных генератора корот ких экспоненциальных импульсов, управляемого делителя напряжения и усилителя, в обратной связи которого последовательно с сопротивлением включен переменный конденсатор, а также усилитель, во входной цепи которого включен конденсатор, а в обратной связи — преобразователь влажности, четыре компаратора, два одновибра» тора, электродвигатель, причем блок тестовых сигналов и введенный усилитель соединены между собой последовательно, выход усилителя соединен со входами четырех компараторов, а выходы первых двух компарато ров через одновибраторы соединены с первым блоком логической обработки сигналов, выходы третьего и четвертого компаратора соединены со вторым

864094 бМоком логической обработки сигналов, блоки логической обработки имеют объединенные входы, соединенные с выходами генератора экспоненциаль— ных импульсов первого и второго блока логической обработки сигналов, через управляемые ключи соединены с реверсивными электродвигателями, основной реверсивный электродвигатель сйязан с регистрирующим прибором и переменным конденсатором, а дополнительный электродвигатель связан с

- управляемым делителем напряжения (2), Недостатком указанного устройства являются ограничения в применении его для измерения малых значений влажности иэ-эа трудности получения качественных экспоненциальных импульсов с малыми постоянными времени, кроме того устройство сложно в настройке, необходимо очень точно устанавливать пороговые уровни срабатывания четы- 20 рех компараторов.

Цель изобретения — расширение flpG делов измерения устройства при исключении влияния заг рязнения (датчиков) первичных измерительных преобразо- э5 вателей на результат измерения, а также упрощение самоко устройства и его настройки.

Поставленная цель достигается тем, что во влагомер введены управляемый по частоте генератор синусоидального сигнала, фазовращатель, фазовый детектор и указатель максимума, причем выход генератора синусаи дального сигнала соединен с первым. входом фазового детектора через усилитель и со вторым входом фазового детектора через фазовращатель, выход фазового детекгора соединен с первым входом указателя максимума, а второй вход указателя максимума 4О соединен c. выходом фаэовращателя, при этом выход указателя максимума соединен со входом управляемого по частоте генератора синусоидального сигнала, а выход последнего — с регис-45 трирующим прибором.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого влагомера.

Влагомер содержит управляемый по частоте генератор 1 синусоидально- @ го сигнала, выход которого соединен со входом усилителя 2, Во входной цепи усилителя 2 включен конденсатор 3 (С ), а в обратной связи усилителя 2 включен первичный измерительный преобразователь 4 влажности (датчик). Схема замещения первичного измерительного преобразователя (датчика) состойт из конденсатора 5 (С ), сопротивления 6 (R >) потерь и конденсатора 7 (C>) Выход усили- Щ теля 2 соединен со входом фазового детектора 8. Второй вход фазового детектора 8 соединен с выходом генератора 1 через фазовращатель 9, а выход детектора 8 — с первым входом указателя 10 максимума. Второй вход у; азателя 10 максимума соединен с выходом фазовращателя 9. Выход генератора 1 соединен с измерителем 11 периода колебаний (регистрирующий прибор), а управляющий вход генератора 1 соединен с выходом указателя 10 ма <симума. устроиство работает следующим образом. указатель 10 максимума изменяет частоту генератора 1 до тех пор, пока на выходе усилителя 2 реактивная составляющая сигнала не достигнет максимального значения. Реактивная составляющая сигнала выделяется при помощи фазовращателя 9 и фазового детектора 8. В момент достижения максимального значения реактивной составляющей сигнала на выходе усилителя 2 период колебаний генератора 1 пропорционален влажности контролируемого вещества. Период измеряется регистрирующим прибором 11, который может быть проградуирован в единицах влажности контролируемого вещества. Показания прибора 11 в этом случае не зависят от значения емкости конденсатора 5 и тем самым не зависят от загрязнения чувствительных пластин датчика 4, при этом показания прибора 11 пропорциональны влажности контролируемого материала.

При измерении влажности на переменном токе находят широкое применение приемы измерения, описываемые схемой замещения датчика 4. В схеме замещения емкость С)(конденсатора 7 зависит от диэлектрической проницаемости материала в первичном измерительном преобразователе (датчике), а сопротивление R6 характеризует диэлектрические потери в датчике. Емкость С конденсатора 5 обусловлена диэлектрическими свойствами стенок сосуда между внешними электродами и контролируемой жидкостью (материалом),, Обычно при измерениях паразитную емкость

5 (C5) считают неизменной и определяют влажность по изменяющимся значениям С > и R . Однако во влагомерах непрерывного действия налипание и загрязнение стенок сосуда (датчика между внешними электродами и контролируемым веществом изменяет емкость

С конденсатора 5 в больших пределах в результате возникают значительные относительные погрешности измерения влажности (66 — 94%). Покажем, что влагомер измеряет постоянную времени

Т = R C которая однозначно связана с влажностью контролируемого материала, причем на результат измерения не влияет изменяющаяся параэитная емкость С конденсатора 5. Эапишем передаточную функцию усилителя 2, учитывая, что во входной цепи уси864094

Формула изобретения

Составитель В. Гусева

Редактдр М. Келемеш Техред Т. Маточка Корректор С. Шекмар

Эаказ 7770/62 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 лителя включен конденсатор 3 (С ), а в обратной связи датчик 4 влажности.

Предлагаемый влагомер обладает большими пределами измерения и большей точностью, чем известные, при измерении влажности веществ, склонных к налипанию.

Влагомер, содержащий регистрирующий прибор и усилитель, во входной цепи которого включен конденсатор, а в обратной связи — преобразователь влажности, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения при исключении влияния загрязнения чувствительных злементоЬ преобразователя влажности на результат измерения, в него введены управляемый по частоте генератор синусоидального сигнала, фаэовращатель, фа. зовый детектор и указатель максиму ма, причем выход генератора синусоидального сигнала соединен с первым входом фазового детектора через усилитель и со вторым входом фазового детектора через фазовращатель, выход фазового детектора соединен с первым входом указателя максимума, а второй вход указателя максимума соединен с выходом фазовращателя, при этом выход указателя максимума соединен со входом управляемого но частоте генератора синусоидального сигнала, а вы" ход которого соединен с регистрирующим прибором.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР

9 252680, кл, 0 0 1 N 27/22, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

20 по заявке 9 264903/18-25, кл. G 01 N 27/22, 1979 (прототип).