Измеритель влажности сыпучих материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N22/04 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для определения-и регулирова ния влажности сыпучих материалов. Известно устройство для измерени влажности, содержащее СВЧ генератор антенны, детекторные секции и элект ронные блоки сравнения и измерения сигналов Щ. Недостатком известного устройств для измерения влажности является сложность в изготовлении и обслуживании, а также низкая надежность. Наиболее близким техническим решением к изобретению является изм ритель влажности сыпучих материалов содержащий последовательно соединенные СВЧ генератор, аттенюатор в виде погружаемой в волновод поглощающей пластины и излучатель, напротив -которого размещен приемный блок, соединенный с измерительным блоком t2l. Однако известный измеритель влаж ноети сыпучих материалов не обеспечивает высокую точность измерений влажности сыпучих материалов в потоке. Цель изобретения - повышение точности измерений влажности сыпучи материалов в потоке. . Для этого в измерителе влажности сьтучих материалов, содержащем последовательно соединённые СВЧ генератор , аттенюатор в виде погружаемой в волновод поглощающей пластины и излучатель, напротив которого размещен приемный блок, соединенный с измерительным блоком, излучатель выполнен в виде открытого конца отрезка волновода, изогнутого и погруженного в слой исследуемого материала, а другой конец Которого закреплен на шарнире, причем в верхнем положении открытого конца отрезка волновода поглощающая пластина полностью выведена из отре ка волновода, а в нижнем - погружен на глубину, соответствующую затуханию, вносимому слоем исследуемого материала с требуемой по технологии влажностью. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема измерителя влаж ности сыпучих материалов; на фиг. 2 структурная электрическая схема эле ронного блока. Измеритель влажности сыпучих мат риалов содержит СВЧ генератор 1, отрезок волновода 2, излучатель 3, аттенюатор 4 с поглощающей пластино 5, приемный блок б (включаклций приемную антенну с детектором) и 0лект ронный блок 7, отрезок волновода 2 закреплен на шарнире 8, а также лен транспортера 9 с контролируемым материалом 10; электронный блок 7 состоит из усилителя-интегратора 11 схемы запоминания нижнего уровня, включающей конденсатор 12, ключ 13, транзистор 14, а также электродвигатель 15 сканирования излучателя 3. Измеритель влажности сыпучих материалов работает следующим образом. При опускании излучателя 3 отрезок волновода 2 надвигается ла поглощающую пластину 5, она оказывается внутри него и затухание СВЧ энергии увеличивается, компенсируя уменьшающееся затухание более тонкого слоя сыпучего материала. При обратном ходе излучателя 3 все происходит наоборот. Профиль поглощающей пластины 5 и глубина ее погружения в отрезок волновода 2 выбраны так, чтобы при наличии контролируемого материала 10 нужной по технологии влажности в любом положении излучателя 3 общее затухание СВЧ энергии поддерживалось постоянным. В этом случае величина уменьшения затухания, вызванная уменьшением толщины слоя контролируемого материала 10 при сканировании излучателя 3 компенсируется соответствующим увеличением затухания, вносимым аттенюатором 4, и величина сигнала на приемном блоке б постоянна. При отклонении величины влажности контролируемого материала 10 от номинальной это условие нарушается. Сканирование излучателя 3 избавляет измерения от ошибок, связанных с неравномерным распределением влажности по толщине контролируемого материала 10. В электронном блоке 7. сигнал с приемного блока б поступает на вход усилителя-интегратора 11 со схемой запоминания и установки нуля в момент нахождения излучателя 3 в нижнем положении. Схема запоминания нижнего уровня работает следующим образом. В нижнем положении излучателя 3 замыкается ключ 13 в цепи обратной связи усилителя-интегратора 11, и на коллекторе транзистора 14 автоматически устанавливается такое напряжение, при котором ток неинверти-1 рующего входа усилителя-интегратора .11 станет равным (и синфазным) току инвертирующего входа от приемного блока б. В верхнем положении излучателя 3 цепь обратной связи разорвана, но напряжение компенсации сохраняется на конденсаторе 12, и усилитель-интегратор 11 работает как устройство сравнения предьздущего состояния с новым. Затухание воздушного промежутка под нижним положением излучателя 3 принимается за начальное положение. В верхнем положении излучателя 3 к перечисленным составляющим добавлдется затухание толщины слоя контролируемого материала 10, равного величине перемещения излучателя 3. Следовательно, измеряется затухание, вызванное только контролируемым материалом 10, и ни налипание

контролируемого материала 10,.нитолщина ленты транспортера 9 на результат измерения не отражаются. Это обстоятельство позволяет повысить точность измерения.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий последовательно соединенные СЕЧ генератор, аттеню атор в виде погружаемой в волновод поглсщаю1цей пластины и излучатель, напротив которого размещен приемный блок, соединенный с измерителвньвл блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений влажности сыпучих материалов в потоке, излучатель выполнен в виде открытого конца отрезка волновода, изогнутого и погруженного в слой исследуемого материала, а другой конец которого закреплен на шарнире, причем,в верхнем положении открытого конца отрезка волновЪда поглощающая пластина полностью выведена из отрезка волновода, а в нижнем - погружена на глубину, соответствующую затуханию, вносимому слоем исследуемого материала с требуемой по технологии влажностью. 1 эо. эо :л

L..

I

фиг. 2