Устройство для автоматического измерения влажности материалов
375533
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саюэ Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 02Х11!.1971 (№ 1690460/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23.III.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 5Х1.1973
N. Кл. G Оlп 23/24
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 551.508.7(088.8) Авторы изобретения
P. Р. Исматуллаев, Ш. И. Максудов и Н. P. Юсупбеков
Ташкентский политехнический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ
ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области измерительн ой техники, а именно к устройствам для автоматического измерения влажности материалов.
Известные устройства аналогичного назначения, содержащие генератор СВЧ, передающую и приемную антенны, между которыми размещен исследуемый материал, блок сравнения, узкополосный фильтр, фазочувствительный усилитель, связанный с реверсивным двигателем, и измерительный прибор, не обеспечивают достаточной чувствительности и точности измерения влажности исследуемого материала.
В предложенном устройстве блок сравнения выполнен в виде активного коммутационного элемента, представляющего собой два ферромагнитных сердечника, компенсационная оомотка и обмотки блокировки которых подключены к блоку питания через регулировочные потенциометры, приводы которых механически связаны с реверсивным двигателем.
Это позволяет повысить чувствительность устройства и точность измерения.
На чертеже показана схема устройства.
Устройство состоит из передающего и приемного трактов, между которыми расположен исследуемый материал. Передающий тракт содержит клистронный генератор СВЧ 1, вол2 новод 2 с аттенюатором 8 и изолятором 4 в виде ферритового вентиля и передающую антенну 5. Волноводная линия 2 снабжена направленным ответителем б, связанным с детектором 7 опорного сигнала.
Приемный тракт содержит приемную антенну 5, волновод 2, с изолятором 4, аттенюатором 8 и рабочим детектором 9. Опорный 7 и рабочий 9 детекторы связаны с ynip равляющей обмоткой 10, служащей одновременно входной и выходной обмоткой активного магнитного коммутационного элемента 11 с двумя сердечниками 12, выполняющего роль элемента сравнения. Обмотка 18 высокочастотного питания элемента 11 подключена к генератору 14 высокочастотного питания, а его компенсационная обмотка 15 и обмотка
lб блокировки через .регулировочные потенциометры 17 — к блоку 18 питания. Для согласования опорного и рабочего сигналов по фазе на входе элемента 11 включены переменная емкость 19 и фазосдвигающий контур
20. На выходе элемента 11 включен узкополосный фильтр 21, настроенный на частоту
25 второй гармоники напряжения питания и связанный с фазочувствительным усилителем 22, управляющим реверсивным двигателем 28, механически связанным с приводом регулировочных потенциометров 17 и соединенным с
30 измерительным прибором 24, 5
Устройство работает следующим образом.
Генератор 1 вырабатывает сверхв rcoicoчастотные электромагнитные колебания, часть которых, регулируемая аттенюатором 8, по волноводу 2 через изолятор 4, соединительную секцию и передающую антенну 5 попадает на исследуемый материал, а ослабленная часть через направленный ответвитель б — на опорный детектор 7. Преобразуясь в низкочастотный сигнал, т. е. медленно меняющийся во времени по отношению к периоду тока генератора 14 питания, поступает на управляющую обмотку 10 активного магнитного коммутационного элемента 11. Сигнал, прошедший через исследуемый материал, принимает приемная антенна 5 и передает его по волноводу 2 в рабочий детектор 9, где он, преобразуясь в низкочастотный сигнал, поступает также в управляющую обмотку 10.
В управляющей, т. е. выходной обмотке 10, индуцированные указанными сигналами э,д.с. направлены встречно и в случае равенства компенсируют друг друга. Тогда одному высокочастотному полю в сердечниках 12 соответствует нулевой выходной сигнал, Если в управляющей обмотке 10 действует результирующий ток постоянного или низкочастотного сигнала, то в силу нелинейности связи В (Н), где Н вЂ” напряженность магнитного поля, В— магнитная индукция ферромагнитного материала сердечников, происходит нарушение симметрии процессов, вызванное полем входного сигнала, в результате чего появляются четные гармоники в выходном напряжении.
Узкополосный фильтр 21 выделяет сигнал, спектр которого находится в окрестности второй гармоники частоты питания. Этот сигнал передает на выход информацию о действующем входном сигнале, соответствующем определенному значению влажности исследуемого материала.
Сигнал с выхода узкополосного фильтра 21 усиливается фазочувствительным усилителем
22 по мощности до величины, достаточной для управления реверсивным двигателем 28, который перемещает стрелку измерительного прибора 24 и движки регулировочных потенциометров в компенсационной схеме пропорционально величине выходного сигнала, несущего информацию о влажности исследуемого материала.
Выключение активного магнитного коммутационного элемента 11 осуществляется созданием током обмотки lб блокировки магнитных полей в сердечниках 12, направленных встречно при изменении положения движка потенциометров 17. В результате этого не возникает взаимодействия в сердечниках 12 линейных и новых гармонических составляющих.
Требование в отношении линейности и динамического диапазона передачи входного сигнала удовлетворяется, так как работа элемента 11 в качестве магнитного усилителя осуществляется в режиме нуль-органа схемы сравнения опорного и рабочего сигналов. При этом сравнение проводится по суммарному магнитному потоку в сердечниках, цепи входа и компенсирующего сигнала гальванически разделены, выключение сердечников 12 за счет подачи большого постоянного тока в обмотки 1б блокировки одновременно приводит к выключению и цепи обратной связи.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического измерения влажности материалов, содержащее генератор СВЧ, передающую и приемную антенны, между которыми размещен исследуемый материал, блок сравнения, узкополосный фильтр, фазочувствительный усилитель, связанный с реверсивным двигателем, и измерительный приоор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в нем блок сравнения выполнен в виде активного коммутационного элемента, представляющего собой два ферромагнитных сердечника, компенсационная оомотка и обмотки блокировки которых подключены к блоку питания через регулировочные потенциометры, приводы которых механически связаны с реверсивн ым двигателем.
375533
Составитель Е. Блохина
Техред T. Курилко
Редактор T. Рыбалова
Корректор Г. Запорожец
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1620/8 Изд. № 1362 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5
