Емкостный первичный преобразователь влажности

Емкостный первичный преобразователь влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ (ii) 890215 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 17.04.80 (21) 2916256/18-25 с присоединением заявки М (23)Приоритет (5 3 ) М. Кд.

5 01 и 27/22

3Ъеударетввный квинтет

СССР ао двлеи нзебретеннй н аткрытнй

Опубликовано 15.12.81 ° Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 17. 12 .81 (53 ) УД К 551 . 508.. 7(088. 8) (?2) Автор изобретения

В. С. Ройфе

Научно-исследовательский институт строит ьной.,физики (7l ) Заявитель (54) ЕМКОС11НЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к вла гометрии и может быть использовано для измерения влажности материалов, например бетона, в строительных изделиях и конструкциях. б

Известны емкостные первичные преобразователи (датчики ) влажности с концентрическими копланарными электродами, контактирующими с поверхностью исследуемого материала (1 ).

Недостатком таких преобразовате" лей является существенная зависимость .их емкости от качества (неровностей ) поверхности исследуемого материала.

Этот недостаток обусловлен тем, что электроды преобразователя всей поверхностью прилегают к материалу, .поэтому малейшая неровность поверх20 ности материала в площади любого элект рода меняет площадь непосредственного контакта, а следовательно, и емкость преобразователя.

Известны также емкостные первичные преобразователи влажности, в которых между высокопотенциальным электродом и поверхностью материала имеется воздушный зазор l2).

Недостатком подобных преобразователей является непостоянство воздушного зазора, влекущее за собой неудовлетворительную воспроизводимость результатов измерений °

Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому является емкостный датчик влажности, содержащий изоляционное основание,наружный низкопотенциальный электрод, снабженный тремя точечными опорами и внутренний высокопотенциальный электрод 13).

Однако известный преобразователь имеет недостаточную в ряде случаев чувствительность и непинейность переходной характеристики преобразователя, особенно при большой влажности.

Эта нелинейность обусловлена тем, 890215 что воздушный зазор представляет собой постоянную небольшую емкость, включенную последовательно с изменя" емой емкостью материала, причем емкость, образованная зазором, существенно меньше емкости материала (при большой влажности ).

Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение нелинейности перехопной характеристи- 1О ки Преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что плоскость высокопотенциального электрода смещена относительно плоскости низкопотенциального электрода параллельно ей на расстояние, не менее чем на порядок большее максимальной неровности поверхности исследуемого материала, причем высокопотенциальный электрод контактирует с поверхнос- g тью материала, а низкопотенциальный электрод установлен относительно этой поверхности с воздушным зазором.

Для уменьшения площади соприкосновения нысокопотенциального электрода р с материалом этот электрод выполнен в виде кольца, ширина которого не менее, чем в 20 раз меньше его диаметра.

На фиг, 1 изображена рабочая поверхность предлагаемого преобрЖователя; на фиг. 2 — разрез А-А на фнг.1,.

Па изоляционном основании 1 укреплены внутренний высокопотенциальный электрод 2 и наружный низкопотенциальный электрод 3, на котором установлены три опоры 4.

При проведении измерений преобразователь рабочей поверхностью прикладывают к поверхности исследуемого мая е4О риала. При этом внутренний электрод непосредственно контактирует с материалом, а между наружным электродом и материалом образуется воздушный зазор.

При этом опоры, установленные на на45 ружном электроде, играют роль ограничителей качания плоскости преобразователя. Различная неровность поверхности материала вызывает изменение величины зазора по окружности наружного электрода. Однако изменение величины

56 зазора между материалом и наружным низкопотенциальным электродом не приводит к заметному изменению измеряемой .емкости преобразователя, т.е, емкость, образованная этим зазором, включена параллельно емкости, имеющейся между объектом измерения и нулевым проводом, измерительного устройства, к которому присоединен емкостный преобразователь; Обычно эта последняя емкость несоизмеримо больше емкости зазора, в связи с чем его изменение незначительно влияет на результаты измерений.

Формула изобретения

1. Емкостный первичный преобразователь влажности твердых материалов, содержащий изоляционное основание, внутренний высокопотенциальный электрод и концентричный ему наружный низкопотенциальный электрод, снабженньп не менее тремя опорами, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения нелинейности переходной характеристики, плоскость высокопотенциального электрода смещена относительно плоскости низкопотенциального электрода б параллельно ей на расстояние не менее чем на порядок большее максимальной неровности поверхности исследуемо- ° го материала, причем высокопотенциальный электрод контактирует с поверхностью материала, а низкопотенциальный электрод установлен относительно этой поверхности с воздушным зазором.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что высокопотенциальный электрод выполнен в виде кольца, ширина которого не менее, чем в 20 раз меньше его диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Измерительная техника", 1976, № 7, с. 79-80.

2. Берлинер И.А. Измерение влажности. N. "Энергия", 1973, с, 87-88.

3. Авторское свидетельство СССР № 684424, кл. 6 01 и 27/22.

4-4

Составитель А. Платова

Редактор С. Тимохина Техреду Т.Маточка Коооектов Г. Решетняк

Заказ 10959/70 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москвад Ж-35 Раушская наб.д д. 4 5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород,yë. Проектная, 4