Емкостный влагомер

Емкостный влагомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетсииз

Социалистнчесиик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ""864095

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (6f ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 181279 (21) 2855675/18-25 (51) 8L

G 01 N 27/22 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по деааи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень 89 34

Дата опубликования описания 1509.81 (53) УДК 54 3. 25 7 (088. 8) Г.Ф. Любанова, В.И. Артюх, .М. В. Вене хтов и E,É. Тихомиров

I.

Всесоюзный научно-исследовательский нститут аналитического приборостроения)

1 (12) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) EMKOCTHHA ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности, например зерна.

Известен емкостный влагомер, содержащий генератор высокой частоты, емкостный преобразователь, измерительный колебательный контур с параметрической модуляцией, модулятор, амплитудный детектор, усилитель, балансирующий орган (1 1.

Однако цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа не обеспечивает достаточной точности известного влагомера, так как обладает незначительной чувствительностью из-за значительной начальной емкости измерительного контура, а показания прибора зависят от температуры.

Наиболее близким по технической сущности является диэлькометрический влагомер, содержащий генератор высокой частоты, измерительный контур с модулируемыми параметрами, модулятор, амплитудный детектор, фаэочувствительный усилитель, варикан, конденсатор переменной емкости, образцовый вариометр (2 ).

Недостаточная чувствительность данного влагомера к изменению емкости первичного преобразователя, запол-ненного пробой влажного вещества, обусловленая значительной начальной емкостью колебательного контура, Кроме того, температурная компенсация по анализируемой среде не учитывает зависимость ТКЕ материала от влажности.

Цель изобретения — повышение точности измерения влажности путем повышения чувствительности прибора к изменению емкости первичного преобразователя, заполненного пробой влажного материала, при осуществлении термокомпенсации по анализируемой среде с учетом зависимости ТКЕ материала от влажности и частоты, Поставленная цель достигается тем, что в емкостном влагомере, содержащем генератор высокой частоты, 25 измерительный колебательный контур с модулируемыми параметрами, модулятор, амплитудный детектор, фазочувствительный усилитель, варикап, конденсатор переменной емкости, образ30 цовый вариометр, в измерительный

864095 колебательный контур дополнительно включена встречно-параллельно имеющейся цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, модулятор выполнен в виде усилителяограничителя,а резистор, через который подается смещение на варикап, управляемым на основе транзисторных

МДП структур с линеаризованной вольтамперной характеристикой, причем вход усилителя-ограничителя соединен с обмоткой входного трансформатора, эыход — с истоком управляемого резистора, затвор резистора соединен с выходом термочувствительного делителя, а сток — с варикапом.

Такое включение позволяет одними и теми же элементами осуществить модуляцию параметра измерительного колебательного контура емкостью и термокомпенсацию по анализируемой среде с учетом зависимости ТКЕ матери- Щ ала от влажности и частоты, что повышает чувствительность контура к изменению влажности анализируемой пробы материала, а следовательно, повышает точность измерения влажности в целом.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого емкостного влагомера.

Она включает генератор высокой частоты 1 измерительный колебатель— ный контур 2, включающий первичный емкостный преобразователь 3, образцовый вариометр 4, корректирующий конденсатор 5, встречно-параллельные цепи последовательно соединенных конденсаторов 6 и 7 и варикапов 8 и 9, управляемые резисторы 10 и 11 и; основе транзисторных МДП структур (полупроводниковый прибор с четырьмя выводами со структурой металл, диэлектрик, полупроводник) с линеари- 40 зован о вольтамперной характеристикой, амплитудный детектор 12, фазочувствительный УНЧ 13, двигатель 14, усилитель-ограничитель 15, входной трансформатор 16| стабилизированные источники питания постоянного тока

17 и 18, узел цифропечати 19 и цепь термокомпенсации 20.

Влагомер работает следующим образом.

С генератора 1 напряжение высокой частоты поступает на измерительный колебательный контур 2 . Напряжение с одной иэ обмоток входного трансформатора 16 поступает на вход усили-. теля-ограничителя 15, Усиленное и ограниченное по амплитуде до определенного уровня напряжение в виде прямоугольных импульсов поступает на исток управляемых резисторов 10 и

ll выполненных на основе транзистор- ФО ных МДИ структур с линеариэованной вольт-амперной характеристикой, через которые подается смещение на варикапы 7 и 9, подключенные к измерительному колебательному контуру череэ конденсаторы 6 и 8. Величина сопротивления резисторов 10 и 11 управляется напряжением, поступающим на их затворы с выхода термочувствительного делителя.

Скачкообразно изменяющееся напряжение смещения, величина которого зависит от температуры и влажности анализируемого материала, на варикапы 7 и 9 осуществляет при этом скачкообразное изменение (уменьшение от начальной) их емкости, обеспечивая при этом одними и теми же элементами параметрическую модуляцию высокочастотного напряжения на измерительном колебательном контуре и термокомпенсацию по анализируемой среде, Промодулированное высокочастотное напряжение, величина которого определяется влажностью пробы материала, находящейся в объеме первичного емкостного преобразователя и его температурой, детектируется детектором 12, усиливается усилителем 13 и поступает на управляющую обмотку реверсивного двигателя 14, ось которого кинематически соединена с осью узла цифропечати 19, образцового вариометра

4 и линейного кругового потенциометра узла термокомпенсации 20, конденсатора 5, обеспечивающего коррекцию культуры и типа зерна.

Таким образом, предлагаемое утройство обеспечивает одними и теми же элементами параметрическую модуляцию . и термокомпенсацию в измерительном колебательном контуре (скачкообразное уменьшение емкости варикапов от исходной в зависимости от температуры и влажности анализируемой среды), что понижает начальную суммарную емкость колебательного измерительного контура и этим повышает чувствительность, определяемую отношением ЭС (3C> а следовательно, и точность измерения влажности, где С y — изменение емкости первичного преобразователя, а С вЂ” суммарная емкость колебательного контура.

Формула изобретения

Емкостный влагомер, содержащий генератор высокой частоты, измерительный колебательный контур, в который включен первичный преобразователь, образцовый вариометр, корректирующий конденсатор, цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, резистор для подачи смещения на варикап, амплитудный детектор, усилитель-ограничитель, балансирующий орган, соединенный с узлом цифропечати, цепь термокомпенсации с термочувствительным делителем, входной трансформатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, н колеба864095

Составитель М. Кривенко

Редактор H. Келемеш Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар

Эакаэ 7770/62 Тирад 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 тельный контур введена дополнительная цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, которая включена встречно-параллельно имеющейся цепи, а реэистор выполнен управляемым на основе транзисторных

МДП структур, причем вход усилителя-ограничителя соединен с обмоткой входного трансформатора, выхсщ» - с истоком управляемого резистора, затвор резистора соединен с вйходой термочувствительного делителя, а сток - с варикапом.

Источни.<и информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 529407р кл. G 01 N 27/22, 1976

2, Авторское свидетельство СССР Ю 466438, кл. G 01 N 27/22, опублик

1975.