Электронный влагомер Советский патент 1983 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к устройст вам измерения влажности сыпучих материалов, в частности к электронным автоматическим влагомерам. Известен измеритель влажности, построенный на принципе измерения удельного электрического сопротивле ния образца и содержащий линеаризующее устройство, индикаторное уст ройство и устройство температурной компенсации, смещающее начало отсче та индикаторного устройства в соответствии с измеряемой температуройГ В указанном приборе контролирует оя только начало отсчета индикаторного устройства, поэтому чем дальше от начала шкалы, тем выше будет погрешность измерений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является влагомер, содержащий генератор высо кой частоты, соединенный с измерительным контуром, вКлючакндий модулятор, подключенный параллельно измерительному контуру, емкостный пре образователь,цепь последовательно сое диненных варикапа и конденсатора, . амплитудный детектор, усилитель, индикатор, балансирующий орган, узел цифропечати и блока температурной ко рекции, выполненного с линейным потенциометром, варикапами и терморези торами Г2 3. . Однако известное устройство- не обеспечивает достаточно высокой точности из-за невозможности точной настройки элементов тёрмркомпенсации по всей шкале измерений. Сам термостат не дает линейного выхода напряжения в зависимости от изменения температуры. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в электронный влагомер, со держащий генератор высокой частоты, соединенный с измерительным контуром, включающим модулятор, подключенный параметрической модуляцией параллельно измерительному контуру. емкостный преобразователь, цепь последовательно соединенных варикапа и конденсатора, амплитудного детекто ра, усилителя, индикатора, балансирующего органа, узла цифропечати и блока температурной коррекции, выполненного с линейным потенциомет ром, варикапами и терморезисторгши, веден истоковый повторитель и делитель напряжения, при этом затвор истокового повторителя соединен со средней точкой делителя напряжения, образованного терморезистором и подстроечным резистором, второй конец которого подключен к введенному источнику стабилизированного напряжения и стоку истокового повторителя, исток которого соединен с линейным потенциометром, движок которого подключен через два параллельно включенных резистора к точкам соединения последовательно включенных варикапов и конденсаторов, образугацих две параллельные цепи, при этом варикапы включены встречно, а концы цепей подключены к измерительному контуру, являющемуся двухполюсником. На чертеже приведена схема предлагаемого влагомера. К высокочастотному генератору 1 подключен измерительный контур 2, к которому подключены первичный емкостный преобразователь 3, параметрический модулятор 4, последовательно включенные конденсатор 5 и варикап б, а также конденсатор 7 и варикап 8, амплитудный детектор 9, соединенный с усилителем 10, к которому подключен нуль-орган 11 с индикатором 12. Кроме того, к общей точке конденсатора 5 и варикапа 6 подсоединено сопротивление 13, а к общей точке конденсатора 7 и варикапа 8- сопротивление 14. Сопротивление 13 и 14 вместе с конденсатором 15, к которому они подсоединены вторыми концами, образуют Rc-фильтр. Общая точка сопротивлений 13 и 14 и конденсатора 15 подсоединена к движку потенциометра 16, являющегося нагрузкой истокового повторителя 17, собранного на транзисторе Затвор истокового повторителя 17 соединен с термореэистором 18 и подстроечным терморезистором 19. Второй конец терморезистора 18 соединен с общей шиной, а второй конец подстроечного резистора 19 соединен с источником 20 стабилизированного напряжения. Движок потенциометра 16 имеет механическую связь с двигателем 21, управляемым от нульоргана 11 и выполняющим роль балансирующего органа. Кроме того, ось двигателя 21 соединена с переменным конденсатором 22, входящим в-измерительный контур 2. К оси двигателя 2,1 подсоединен узел 23 цифропечати. Устройство работает следующим образом. При заполнении первичного емкостного преобразователя 3 исследуемьм материалом происходит расстройка измерительного контура 2, что приводит к возникновению модулированного напряжения высокой частоты на входе детектора 9. После детектора 9напряжение низкой частоты, полученное в результате детектирования, поступает на Вход усилителя 10. После усилителя 10 низкочастотное напряжение подподится к нуль-органу 11. Нуль-орган 11 управляет работой двигателя 21 таким, образом, что конденсатор 22, соединенный с осью этого двигателя, настраивает измерительный контур на резонансную) частоту высокочастотного генератора 1. При этом возникают условия, когда величина модулирующего напряжения .на входе нуль-органа 11 становится равной нулю, что приводит к останову двигателя. Узел цифропечати позволяет регистрировать значение влажности. Температурная кос юкция осум ществляется за счет того, что при настройке в резонанс измерительного контура 2 вводится корректировка по частоте варикапами 6 и 8. Напряжение на варикапы поступает от потен циометра 16. Амплитуда этого напряжения зависит от положения движка потенциометра 16, который связан с двигателем 21. Чем больше поворот двигателя, т.е. чем вьаие величина из

меряемой влажности, тем больше корректировка. Кроме того, корректировка определяется величиной напряжения, снимаемого с делителя, образованного терморезисторами 18 и 19. Если для максимального значения влажности выставить корректирующее напряжение, пропорциональное изменению температуры, с помощью подстроечного резистора 19, то все промежуточные значения влажности, меньшие максимального значения, будут корректироваться по температуре при повороте оси двигателя 21.

Таким образом, за счет обеспечения точной настройки элементов термокомпенсации по всей шкале измерений, и получения линейного выхода напряжения в зависимости от температуры значительно повьоиается точность измерения влажности.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЛАГОМЕР, содер жащий генератор высокой частоты, соединенный с измерительным контуром, включаюв1им Модулятор, подключенный параллельно измерительному контуру, емкостный преобразователь, цепь последовательно соединенных варикапа и конденсатора, амплитудного детектора, усилителя, индикатора, баланси.рующего органа, узла цифропечати и P Mfl;i iблока температурной коррекции, выпол ненного с линейным потенциометром, варикапс1ми и терморезисторами, о тличаюцийс.я тем/ что, с целью повыБоения точности измерений, введен истоковый повторитель и делитель напряжения, при этом затвор истокового повторителя соедйне н со средней точкой делителя напряжения, образованного терморезистором и подстроечным резистором, второй конец которого подключен к введенному источнику стабилизированного напряже НИН и стоку истокового повторителя, исток которого соединен с линейным потенциометром, движок которого подключен через два параллельно вклю|ченньЬс резистора к точкам соединения .последовательно включенных варикапов и конденсаторов, образующих две параллельные цепи, при этом варикапы включены встречно, а концы uenetf подключены к измерительному контуру, являющемуся двухполюсником. со 00 00 05 4