Устройство для измерения влажности
О П И С А Н.И " ф
ИЗОБРЕТЕНИЯ
370512
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15Х11.1971 (М 1681958/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень ¹ ll
Дата опубликования описания 19Лг.1973
М. Кл. 6 01л 27f02
G 0lr 27/02
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 551.508.7(088.8) Авторы изобретения
Е. С. Кричевский, А. Ф. Авдеева и С. С. Галушкин
Заявитель Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горный институт имени Г. В. Плеханова
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
Изобретение относится к измерительной технике.
Известны устройства для измерения влажности, содержащие два датчика, включенные на входы генераторов высокой частоты, выходы которых через смеситель и усилительнофильтрующий блок соединены с регистрирующим прибором.
Цель изобретения — исключение влияния переменных активных потерь исследуемого материала и повышение точности измерений.
Для достижения поставленной цели в описываемом устройстве емкостно-резистивный датчик непосредственно включают в контур генератора переменной частоты, а резнстивпый датчик соединяют с генератором опорной частоты через управляемый резистор преобразователя. Резистор выполняют в виде транзистора, коллекторно-эмиттерную цепь которого через разделительный конденсатор включают в генератор опорной частоты, а базово-эмиттерную цепь через делитель соединяют с выходом резистивпого датчика, На чертеже показано предлагаемое устройство.
Оно состоит из конденсаторного датчика влажности, включаемого в контур рабочего генератора 2, датчика 8 влажности, включаемого через преобразователь 4 в контур генератора 5 опорной частоты, смесителя б, блока 7 усилителя фильтрации и измерения частоты биений и регистрирующего прибора 8.
Преобразующее устройство 4 содержит резисторы 9 — 12, конденсаторы 18 и 14, дроссель
5 И, транзистор 1Ь и стабилизированный источник 1/ питания.
Работа устройства основана на принципе вычитания сигналов, поступающих B смеситель
Ь с выходов генераторов 2 и Ь. В случае от10 ключения датчика 1 от входа генератора 2 и отключения преобразователя 4 от входа генератора 5 на выходе обоих генераторов наблюдается одна и та же частота to, соответствующая резонансу. Ы смесителе Ь эти час15 таты сравниваются, и на выходе влагомера разностный сигнал биений отсутствует. 11ри подключении датчика 1 ко входу генератора
2 на выходе последнего наблюдается частота, равная 4 — hf<.
20 Величина Ь)i определяется совместным действием емкости и активного сопротивления датчика 1, заполненного исследуемым материалом, поскольку влажный материал принято аппроксимировать двухполюсником, состоя25 щим из определенным образом соединенных
A„„„H CM. Таким образом, величина Л/г является функцией влажности материала W, что отображается соответствующими значениями
R,„è С, т. е.
З0 Л f, =F,(R„;C„) =F,(tV).
370512
Предмет изобретения го
f =-F(C„).
Составитель Е. Блохина
Редактор Г. Люджечкова Техред Г. Дворина Корректоры: Л. Бадылама и Л. Чуркина
Заказ 1016/15 Изд. № 247 Тираж 755 Подписное
ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
При подключении датчика 8 через преобразователь 4 ко входу генератора 5 на выходе последнего наблюдается частота, равная
f — Яа. Величина hf» пропорциональна активному сопротивлению материала в датчике 8, а следовательно, влажности последнего, т. е.
Л f, = F,(P„) = F,(5).
При одинаковой влажности материала в обоих датчиках и прп соответствующей настройке преобразователя 4 с целью получения идентичного закона изменения зависимости активного сопротивления нагрузки контуров обоих генераторов со стороны входных зажимов от влажности материала на выходе смесителя 6 получаем сигнал биений низкой частоты, равной
В этом случае на выходе смесителя получается сигнал, пропорциональный только емкостпой проводимост,. материала, т. е.
Затем сигнал поступает в блок 7, где усиливается, фильтруется от гармоник второго и высшего порядка малости по сравнению с несущей f, и преобразуется в постоянное напряжение. В блоке 8 напряжение регистрируется.
Таким образом, выходной сигнал влагомера является функцией только емкости материала, связанный с его влажностью, чем достигается автоматическая компенсация активных потерь материала, а следовательно, повышается точность измерений. Датчик 8 включается в цепь постоянного напряжения для того, чтобы сигнал о влажности, снимаемый с него, бь1л функцией только активного сопротивления материала. От этого же источника питается и транзистор 16 преобразователя, который преобразует напряжение, снимаемое с цепочки резистор 9 — датчик 8 — резистор
10, являющееся функцией влажьчости материала, в сопротивление коллекторно-эмиттерпого перехода транзистора 16. Сопротивление последнего, являющееся также функцией влажности, включено в колебательный контур генератора 5. Элементы 18 и 15 выполняют функцию разделения высокочастотных цепей и цепи постоянного тока. С помощью элементов 14, 12 и 11 выбирается необходимая рабочая зона работы транзистора. Резисторами
9 и 10 подгоняется закон изменения сопротивления транзистора в зависимости от влажнос1и, соответствующим закону изменения
R, =- F(W) первого датчика.
Устройство для измерения влажности, содержащее два датчика, включенные на входы генераторов высокой частоты, выходы которых через смеситель и усилительно-фильтрующий блок соединены с регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния переменных активных потерь исследуемого материала и повышения точности измерений, в нем емкостно-резистивный датчик непосредственно включен к контур генератора переменной частоты, а резистивный датчик соединен с генератором опорной частоты через управляемый резистор преобразователя, выполненный в виде транзистора, коллекторноэмиттерная цепь которого через разделительный конденсатор включена в генератор опорной частоты, а базово-эмиттерная цепь через делитель соединена с выходом резистивного датчика.
