Устройство для определения влажности

Устройство для определения влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Свюз Советскик

Совуюалистическнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЗЛЬСТВУ

<ггг 989433 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 261280 (21) 3225845/18-25

Р М К з

G 01 и 27/22 с присоединением заявки МГосударствениый комитет

С СС P яо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликоваио15гИ.ВЗ. Бюллетень Но 2

t$i) УДК 551.508..

° 7(088.8) Дата опубликования описания 1М 183 с

В.С. Зарицкий, В.Н. Карпов, В.В. Светник, " - ", „. В.Ю.Аргон, В.П. Демидов и В.П. Найбйч .г .:(72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный -институт (7! ) Заявитель (54) УСтрОЯСТВО ДЛЯ ОПРеДБЛенИя ВЛАжНОСтИ

20

30

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике опре", деления влажности материалов термогравиметрическим методом.

Известен термогравиметрический . влагометр, í котором весовой датчик совмещен с нагревательным элементом, а отсчет показаний производится по стрелочному индикатору (1 1.

Недостатком этого влагомера явля,ется либо необходимость установки образца материала со строго определенным первоначальным весом для возможности отсчета влажности по шкале весов, что увеличивает трудоемкость измерений, либо снижение точности

:измерений за счет неправильно выбранI ного момента окончания высушивания.

Наиболее-близкигл к предлагаемому

:является устройство для определения влажности, содержащее весоизмеритель с грузоприемником, расположенным в сушильной камере (23с .

Однако известное устройство обладает существенныгги погрешностями.

Целью изобретения являетск новышение точности определения влажности, Цель достигается тем, что в устройство, содержащее весоизмеритель с грузоприемником, расположенным в сушильной кайере, дополнительно введены генератор тактовых. импульсов, аналого-цифровой преобразователь, схема выделения чистого веса образца, три регистра, цифровое отсчетное устройство, устройство управления, регистратор конца измерений и регулятор компенсирующей силы, причем генератор тактовых импульсов связан со входаэва обратйого счета второго и третьего регистров и первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу весоиэмерительного устройства, входы прям>го счета первого и третьего регистров связаны через схему выделения чистого веса образца с пер-. вым выходом аналого-цифрового преобразователя, присоединенным также.к первому входу цифрового отсчетного устройства, второй вход которого соединен со входом регистратора конца измерений и выходом второго регистра, а выход первого регистра связан со входом прямого счета регистра, при этом. первый вход сушильной камеры соединен с выходом регистратора конца измерений, а второй ее вход и управлякщне входы трех регистров, схемы выделения чистого веса, регист989433

100 В (е)

В Ф э. 100% 100%

Во ратора конца измерений, аналого-цифрового преобраэователя, цифрового отсчетного устройства соединены с соответствующими входами устройства управления, один из входов которого соединен с выходом третьего регистра, причем вход весоиэмерительного устройства подключен к регулятору компенсирующей силы.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, регулятор компенсирующей силы 2, весоизмеритель

3 со съемным груэоприемником 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) схему выделенйя чистого веса б, первый регистр 7, второй регистр 8, третий регистр 9, цифровое отсчетное устройство (ЦОУ) 10, регистратор конца измерений 11, устройство управления (УУ) 12, сушильную каме-. ру 13.

Работа устройства начинаетСя с установки пустого грузопри мника 4

- на груэоприемную площадку весоизмерителя 3, которая расположена внутри сушильной камеры 13. Оператор с помощью УУ 12 .переводит прибо в подготовительный режим, в котором измеряется вес грузоприемника 4.

Часть веса груэоприемника 4 оказывается скомпенсированной с помощью ручного регулятора компенсирующей .силы 2, выполненного, например, на основе системы противовесов или пружины. Аналоговый сигнал-с весоиэмерителя 3 поступает на вход АЦП 5.

В данном режиме УУ 12 переводит

ЦОУ 10 в режим индикации веса грузоприемника 4. При выходе результата измерения за допуск (что может быть вызвано значительным отклонением оси прибора от вертикали при его установке на место проведения эксперимента) оператор с помощью регулятора компенсирующей силы 2 возвращает результат измерений в границы допуска, который может иметь значительные пределы (например, половина всего динамического диапазона

АЦП) и вводится лишь для обеспечения заданной точности аналого-цифрового преобразования. Одновременно с отсчетом на ЦОУ i0 информация о нескомпенсированном весе грузоприемника 4 в цифровом виде записывается и запоминается схемой выделения чистого веса 6, после чего прибор оказывается готовым к циклу измерений влажности: Далее оператор помещает s сушильную камеру 13 грузоприемник 4, загруженный исследуемам материалом, и переводит УУ 12 в паложение, соответствующее измерению влажности. При этом в ЦОУ 10 записивается число 100, а информация о

Суммарном весе образца материала и грузоприемника 4 поступает на схе» му выделения чистого веса 6, на выходе которой появляется цифровой сигнал, пропорциональный весу обраэ5 ца материала. Этот сигнал записывается одновременно в первый 7 и третий 9 регистры, а по окончании залиси переписывается в параллельном коде из первого регистра 7 во второй ре10 гистр 8. При этом информация записывается только в старшие разряды третьего регистра 9, оставляя восемь младших двоичных разрядов обнуленными. Это соответствует умножению записанного числа на сто. Далее

УУ 12 разрешает прохождение импульсов генератора тактовой: частоты 1 на инверсные входы второго 8 и третьего 9 регистров, осуществляя тем саьым последовательное вычитание единиц из числа, записанного в регистрах, а также включает сушильную камеру 13.

После обнуления второго регистра информация об исходном весе образца вновь переписывается из первого 7 во второй 8 регистр, а в ЦОУ 10 ре гистратора конца измерения и в схему сравнения кодов записывается еди.ница. Причем е р ничный импульс за, писывается по входу вычитания ЦОУ 10, уменьшая таким образом его содержимое на единицу. После этого вычитание продолжается и цикл повторяется до тех пор, пока не обнулится тре:тий регистр 9. Содержимое третьего

3$ регистра 9 до начала вычитания ров,но в 100 раз больше содержимого второго регистра 8, поэтому до его обнуления повторилось 100 циклов вычитания и на ЦОУ высвечивает я ре4Q зультат 03.

Указанная операция соответствует формуле для определения относительного приращения веса образца в момент времени

45 где Во - sec образца с исходным уровнем влажности 1:

В(е)- вес образца в момент а.

Полученный результат вычислений (ОЪ) объясняется выбором в качестве одного веса обраэц

После окончания вычисления относи.тельного приращения веса результат. вычислений сохраняется в схеме сравнения кодов регистратора конца измерений 11 до следующего опроса весо- .

40 измерителя.

Через определенный интервал време- . ни, называемый периодом опроса, "УУ 12 вновь предварительно записывает число 100 в ЦОУ 10 и возобновляет

65 цикл измерений, однако теперь инфор989433 мация о новом весе образца, уменьшенном эа счет удаления влаги, записывается только в третий регистр 9 и процесс вычитания повторяется.

Новый результат отличен от нуля в силу неравенства. Схема сравнения кодов регнстратора конца измерений 11 производит вычитание запомненного на

-предыдущем шаге значения относительного приращения веса иэ вновь полученного результата и сопоставляет разность с фиксированным допуском.

Процесс повторяется до тех пор, пока образец не у.остигнет требуемой стадии высыхания, в которой вес его перестает изменяться на столько, 15 что разность двух последовательно вычисленных значений относительного приращения веса становится меньше допуска. При этом регистратор конца измерений 11 отключает сушильную каме- 2О ру 13 и включает индикацию конца измерения. Число, высвечиваемое на ЦОУ, соответствует влажности материала.

Для повторения эксперимента нет необходимости вновь взвешивать грузо- 25 приемник, поэтому при загрузке нового образца материала измерения возобновляются беэ повторения подготовительного цикла.

В пр@длагаевюм удтройстве при оп- ЗО ределении влажности не делается никаких допущений о форме зависимости уменьшения веса образца материала от времени в процессе его высушивания, а определение влажности производится путем анализа реальных данных о весе исследуемого образца.

Кроме того, предлагаемая обработка результатов периодического взве- ,шивания обеспечивает такую степень высушивания материала, которая га1й н- 46 тирует достижение заданной точности прн любом начальном весе образца, поскольку через выбранные интервалы времени сопоставляются не текущие значения веса образца, а его относи- 45 тельные приращения, рассчитываемые — . по формуле дая определения влажности веоовым методом ..

Предлагаемое изобретение может применяться дпя измерения влаэиюсти 5й любых сельскохозяйственных материалов и продуктов, в химической и фармацевтической провжаяпенности, биологических и геологических исследованиях и т.д. формула изобретения

Устройство для определения влажности, содержащее весоизмеритель с груэопрнемником, расположенным в сушильной камере, о т л и ч а ю щ е « е с я тем, что, с- целью повышения точности определения влажности, оио дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, схему выделения чистого scca образца, три регистра, цифровое.отсчетное устройство, устройство управления, регистратор конца asмерення н регулятор компенсирующей силы, причем генератор тактовых импульсов связан со входами обратного. счета второго и третьего регистров и первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу весоизмерительного устройства, входы прямого счета первого и.третьего регистров связаны через схему выделения чистого веса образца с первым выходом аналогоцифрового преобразователя, присоединенным также к первому входу цифрового отсчетного устройства, второй вход которого соединен со входом регистратора конца измерений и выходом второго регистра, а выход первого регистра связан со входом прямого счета второго регистра, при этом первый вход сушильной камеры соединен с выходом регистратора конца измерений, а второй ее вход и управляющие входы трех региетров, схемы выделения чистого веса, регистратора конца измерений, аналого-цифрового преобразователя, цифрового отсчетного устройства соединены с соответствукицими входами устройства управления, один из входов которого соединен с выходом третьего регистра, причем вход весоизмерительного устройства подключен к регулятору компенсирующей силы.

Источники информации, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Еолесник В.И. О весовом определении влажности почвы. — "Химия в сельском хозяйстве", 1975, В 11, с . 14.

2. Патент СпИ Р 4168б23, кл. Й 01 И 5/04, опублик. 1979 (ripoтотип).

989433

Составитель А.Платова

Редактор Т. Веселова ТехредИ.Надь Коррект р о A.Ôåðåíö

Заказ 11115/62 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Рауюская наб., д. 4/5

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