Устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для оперативного измерения влажности почвы на требуемой глубине зондирования ее вертикальной структуры, а также влажности любых сыпучих материалов. Цель изобретения - повышение точности и оперативности измерения вертикальной структуры почвы и сыпучих материалов. Устройство содержит трехэлектродный датчик с высокопотенциальными и низкопотенциальным электродами, закрепленными на штанге с делениями. К нижнему электроду прикреплен конусообразный винт, а к верхнему - полушайбы двух резцов, расположенных противоположно относительно оси электрода и развернутых на определенные углы относительно оси его вращения. Центральный высокопотенциальный электрод покрыт ридиопрозрачным диэлектриком, а в верхнем конце штанги монтируется корпус измерительной схемы с рукоятками для вращения всего устройства. Принцип работы устройства основан на измерении изменения диэлектрической проницаемости исследуемого материала при изменении его влажности. 1 ил.

А3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 О 01 Х 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4407156/25-25 (22) 11.03.88 (46) 30.10.90. Бюл. )г 40 (75) Н.Г.Бабаев и С.Л.Лысов (53) 551.508.7(088.8) (56) Матис И.Г. Электроемкостные преобразователи для неразрушающего контроля. Рига: Зинатис, 1977, с. 180-182.

Авторское свидетельство СССР

N 573743, кл. С 01 N 27/22, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для оперативного измерения влажности почвы на требуемой глубине зондирования ее вертикальной структуры, а также влажности любых сыпучих материалов. Цель изобретения — повышение точности и оперативности измеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения влажности почвы на требуемой глубине зондирования ее вертикальной структуры, а также влажности любых сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности измерения влажности вертикальной структуры почвы и сыпучих материалов.

На чертеже изображено устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов.

2 рения влажности вертикальной структу ры почвы и сыпучих материалов. Устройство содержит трехэлектродный датчик с высокопотенциальными и низко" потенциальными электродами, закрепленными на штанге с делениями. К ниж" нему электроду прикреплен конусообразный винт, а к верхнему - полушайбы двух резцов, расположенных противоположно относительно оси электрода и развернутых на определенные углы относительно оси его вращения.

Центральный высокопотенциальный электрод покрыт радиопрозрачным диэлектриком, а в верхнем конце штанги монтируется корпус измерительной схемы с рукоятками для вращения всего устройства. Принцип работы устройства основан на измерении изменения диэлектрической проницаемости исследуемого материала при изменении его влажности. 1 ил.

Устройство содержит центральный высокопотенциальный цилиндрический электрод 1 с радиопрозрачным диэлектрическим покрытием, Фторопластовые прокладки 2, изолирующие центральный электрод от крайних нулевых электродов, нижний цилиндрический электрод

3 без покрытия, к коническому основанию которого закреплен конусообразный винт 4, верхний цилиндрический электрод 5 без покрытия, коническое основание которого оборудовано полушайбами двух резцов 6, расположенных противоположно относительно

1603279 оси электрода и развернутых на опре-, . деленный угол по оси его вращения, пустотелую штангу 7 с метрическими отметками делений, корпус с измерительной схемой 8 и рукоятками 9 вра" щения.

Указанная конструкция и технология изготовления позволяют при оптимальной чувствительности первичного преобразователя сохранить его коэффициент преобразования достаточно стабильным при многократных измерениях.

Жесткая конструкция устройства позволяет с небольшим трудом заглублять датчик на глубину до 1 м и более, и проводить измерения влажности почвы и сыпучих материалов в слоях не более 1 см по высоте общего зондирования. 20

Измерительная схема собрана на двух печатных платах размером 50 х х 80 мм и аттестована на погрешность измерения 0,25> при климатических условиях работы в диапазоне температур - 1О - +70 С.

Время одного измерения не превышает 1-2 мин. Питание схемы осуществляется от любых сухих элементов с напряжением 9-12 В. Схема позволяет получить на выходе аналоговый сигнал

0-1 В при потребляемой мощности не более 0,1 Вт.

Принцип работы устройства основан на измерении изменения эффективной диэлектрической проницаемости исследуемого материала при изменении его влажности.

При заглублении устройства, например, в почву, в нижней части винто40 образный бур разрыхляет его и по срубленному диаметру. тянет за датчик за собой. Верхние полушайбы, общим диаметром больше датчика, врезаясь 45 .в почву, толкают датчик в отверстие и стабилизируют своими поверхностями строгую вертикальность датчика.

Радиопрозрачное покрытие, нанесенное на центральный электрод, является хорошим диэлектриком, снижает эффект сквозной проводимости между низкопотенциальными электродами и является прозрачным для высокочастотного поля, что значительно повышает чувствйтельность всего преобразователя и расширяет диапазон измерения влажности.

Использование устройства позволяет проводить измерения влажности почвы и сыпучих материалов на любом выбранном диапазоне 0-401 с точностью изме" рения, не превышающей 0,5 погрешности во всем диапазоне измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов, содержащее трехэлектродный цилиндрический электроемкостный датчик с низ-. копотенциальными и высокопотенциальными электродами, расположенными на пустотелой калиброванной штанге, и измерительную схему, о т л и ч а ющ е е с я тем,,. .что, с целью повышения точности измерения и оперативности зондирования, к нижнему низкопотенциальйому электроду прикреплен конусообразный .винт, а к верхнему прикреплены полушайбы двух резцов, расположенных противоположно относительно оси электрода, при этом оба электрода соединены между собой электромеханически путем крепления их на оси штанги, а поверхность центрального высокопотенциального электрода покрыта радиопрозрачным диэлектриком.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на верхнем конце штанги смонтирован корпус измерительной схемы.

1603279

Составитель A.Ïëàòoâà

Техрел H.Õoäàíè÷ Корректор C .церни

Редактор И.Касарда

Заказ 3381 Тираж 510 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушекая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101