Влагомер Советский патент 1984 года по МПК G01N21/85 

входы блоков сравнения - к первому выходу логического блока, а второй 1117501 вход логического блока - к третьим входам блоков сравнения.

1 . ВЛАГОМЕР, содержащий ис точник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с Синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительньй усилитель, синхронньш детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительньп блок, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений и расширения области применения влагомера, в него введены преобразователи аналог - код эталонного и измерительного каналов, блок вычисления, блок вычитания, блок задания погрешности измерения оптического показателя, блок сравнения, элемент И, логический блок, ключ, линия задержки, инвертор, блок сигнализации, счетчик импульсов, первьй вход которого подключен к выходу генератора синхронных импульсов, а второй вход - к выходу линии задержки, выход счетчика импульсов подключен соответственно к входу линии задержки, к вторым входам блока вычисления и логического блока и к третьим входам блоков сравнения и вычитания, первьй вход последнего подключен к выходу блока вычисления, второй вход блока вычитания подключен к выходу блока деления, соединенного с первыми входами ключа и логического блока, выход блока вычитания подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания погрешности измерения оптического показателя, а выход блока сравнения к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу логического блока, выход элемента И g через инвертор - к блоку сигнализации и к второму входу ключа, выход (Л которого подключен к измерительному с блоку, первьй вход блока вычисления подключен к выходу преобразователя S аналог - код эталонного канала, с соединенного с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу преобразователя аналог - код измерительного канала, ч1 входы преобразователей аналог - код О1 подключены к выходам синхронного детектора. 2. Влагомер поп.1, отличающийся тем, что логический блок содержит блоки установки минимального и максимального значений оптического показателя, два блока сравнения и элемент И, выход :которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно - к выходам блоков сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков установки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые

1

Изобретение относится к инфракрасной контрольно-измерительной технике И предназначено для измерения влажriocTK поточно-производимых сьшучих Материалов и мелких штучных товаров т(ипа брикетов, плит, таблеток и т.п. а также может быть применено для Непрерывного контроля влажности полуфабриката чая на выходах чаесушильНых машин.

Известен прибор для бесконтактног измерения влажности или концентрации других веществ в движущемся флотне материала, содержащий источник излучения, держатель фильтров Усилитель постоянного тока, через конденсатор подключенный к источнику и(злучения, интерференционные фильтры Двигатель, детектор сигналов, приемник излучения и измерительньй блок

Недостатком этого прибора является ограниченность его применения, так как он может использоваться только для измерения влажности полотен, но не может контролировать влажность сьшучих материалов и мелких штучных товаров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является влагомер, содержащий источник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительньй усилитель,син зфонный детектор, управляющие входы которого соединены с ген.ератором синхронных импульсов, блок деления и измерительный блок 2 .

Недостатком известного влагомера является то, что при попадании в зону его облучения постороннего материала, находящегося в контролируемом, или незаполненного участка транспортера в показания о влажности контролируемого материала входят также и показания, относящиеся к инородной поверхности.

что отрицательно сказывается на достверности измерений.

Кроме того, известньй влагомер нельзя использовать для измерения влажности поточно .производимых мелких штучных товарод типа таблеток, плит, брикетов также из-за попадания в его показания о влажности информации о незаполненной поверхности транспортера, на котором находится контролируемый товар. Это ограничивает область применения влагомера.

Цель изобретения - повьшение достоверности измерений и расширение области применения .влагомера.

Поставленная цель достигается тем, что во влагомер, содержащий источник излучения, по ходу излучения которого установлен фильтрующий модулятор с синхронным двигателем, последовательно соединенные детектор излучения, предварительный усилитель синхронный детектор, управляющие входы которого соединены с генератором синхронных импульсов, блок деления и измерительньй блок, введены преобразователи аналог-код эталонного и измерительного каналов, блок вычисления, блок вычитания, бло задания погрешности измерения оптического показателя, блок сравнения, элемент И, логический блок, ключ, линия задержки, инвертор, блок сигнализации, счетчик импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора синхронных импульсов, а второй вход - к выходу линии задержки, выход счетчика импульсов подключен соответственно к входу линии задержки, к вторым входам блок вычисления и логического блока и к третьим входам блоков сравнения и вычитания, первьй вход последнего подключен к выходу блока вычисления, второй вход блока вычитания подключен к выходу блока деления, соединеиного с первыми входами ключа и логического блока, выход блока вычитания подключен к первому вхо|ду блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания погрешности измерения оптического показателя, а выход блока сравнения - к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу логического блока, выход элемента И через инвертор - к блоку сигнализации и к второму входу ключа, выход которого подключен к измерительному блоку, первый вход блока вычисления подключен к выходу преобразователя аналог - код эталонного канала, соединенного с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу преобразователя аналог - код измерительного канала, входы преобразователей аналог - код подключены к выходам синхронного детектора.

Кроме того, логический блок содержит блоки установки минимального и максимального значений оптического показателя, два блока сравнения элемент И, выход которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно - к выходам блоков сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков установки минимального и максимального значений оптического показателя, втрые входы блоков сравнения - к первому входу логического блока, а второй вход логического блока - к третьим входам блоков сравнения.

На фиг.1 представлена функционалная схема предлагаемого влагомера, фиг. 2 - то же, логического блока.

Влагомер (фиг.1) содержит источники 1 и 2 электропитания и излучения соответственно, фильтрующий модулятор 3 с синхронным двигателем 4 последовательно соединенные детекто 5 излучения, предварительный усилитель 6, синхронный детектор 7,управляющие входы которого соединены с генератором 8 синхронных импульсов, а два выхода соединены каждый своим преобразователем 9 и 10 аналог - код соответственно измерительного и эталонного сигналов, выходы которых соединены с входами блока 11 деления. Первый вход счетчика 12 импульсов подключен к выход генератора 8 синхронных импульсов

а второй вход (вход сброса) - к выходу линии 13 задержки.

Устройство также содержит блок 14 вычитания, блок 15 вычисления, блок 16 сравнения, блок 17 задания погрешностей измерения оптического показателя, элемент И 18, логический блок 19, инвертор 20, блок 21 сигнализации; ключ 22, измерительный блок 23. Логический блок 1 вьшолнен в виде блока 24 установки минимального значения оптического показателя (фиг.2), двух блоков 25 и 26 сравнения, блока 27 установки максимального значения оптического показателя и элемента И 28 Выход счетчика 12 импульсов подключен соответственно к входу линии 13 задержки, к вторы входам блока 15 вычисления, логического блока 19 и к третьим входам блока 14 вычитания и блока 16 сравнения.

Первый вход блока 14 вычитания , подключен к выходу блока 15 вычисле ния, а второй вход - к выходу блока 11 деления, соединенного с, первым входом ключа 22 и логического блока 19. Выход блока 14 вычитания подключен к первому входу блока 16 сравнения, второй вход которого подключен к -выходу блока 17 задания погрешности измерения оптического показателя. Выход блока 16 сравнения подключен к элементу И 18, второй вход которого подключен к выходу логического блока 19. Выход элемента И 18 подключен через инвертор 20 к блоку 21 сигнализации и к второму входу ключа 22, выход которого подключен к измерительному блоку 23. Первый вход блока 15 вычисления подключен к выходу преобразователя 10 аналог - код эталонного канала.. .

Логический блок (фиг.2) содержит блоки 24 и 27 установки минимального и максимального значений оптического показателя измеряемого материала, два блока 25 и 26 сравнения и элемент И 28, выход которого подключен к выходу логического блока, а входы соответственно - к входам блоков 25 и 26 сравнения, первые входы которых подключены к выходам блоков 24 и 27 установки минимального и максимального значений оптического показателя, вторые входы блоков сравнения - к первьм входам логического блока 19, а второй вход логического блока 19 к третьим входам блоков 25 и 26 сравнения. Устройство работает следующрм образом. Световое излучение 2 проходит через интерференционные фильтры , установленные на фильтрующем модуля торе 3, которьй вращается от синхронного двигателя 4. Эти фильтры пропускают только блилсние инфракрасные лучи, Л 1,95 (длина Волны измерения) р 1,75 мкм (эталонная длина волны), Измеряемое вещество попеременно освещается з;вухволновым излучением. Отраженные йт измеряемого вещества световые импульсы поступают на детектор 5 излучения, где они превращаются в электрические импульсы, которые че рез предварительный усилитель 6 поступают на синхронный детектор 7, управляющий генератором 8 синхронных импульсов. Синхронные импульсы (Обеспечивают попеременное пропускание эталонного и измерительного сигналов от синхронного детектора «Соответственно к преобразователям 9 и 10 аналог - код измерительного и эталонного каналов. Эталонный сиг нал одновременно поступает на первы Вход блока 15 вычисления. От преобразователей 9 и 10 аналог-код сигна лы поступают в блок 11 деления и результаты деления одновременно подаются на первый вход логического блока 19, па второй вход блока 14 вычитания и на первый вход ключа 22 через который подаются на измерител ный блок 23. Синхронные импульсы от генератора 8 поступают на вход счетчика 12, на выходе которого чер каждые два импульса появляется логи ческий разрешающий сигнал (два импульса нужны для пропускания эталон ного и измерительного сигналов и дл определения величины оптического по Этот разреказателятающий сигнал с выхода счетчика импульсов подается на вход линии 13 задержки,обеспечивающей задержку сиг нала разрешения сравнения, вычитани и вычисления, чтобы успела произойт какая-либо из перечисленных операций. 016 Кроме того, разрешающий сигнал одновременно подается на второй вход (вход разрешения вычисления) блока 15вычисления, на второй вход логического блока 19, на третьи входы (входы разрешения вычитания и сравнения) блока 14 вьиитания и блока 16сравнения. В результате в блоке 15 вычисления происходит вычисление расчетного значения оптического показателя, который является функцией этал.. (u) а в блоке вычитания происходит определение разности itl /П -П /, Значение разности лП упомянутых сигналов подается на блок 16 сравнения, в котором происходит сравнение величины разности (йП) с предварительно заданным значением погрешности измерения оптического показателя П подаваемого с блока 17. Если выполняется условиел П П ° на выходе блока 16 сравнения появляется логическая- единица,которая подается на первьй вход элемента И 18. При невыполнении условия &П 6 q А j.j выходе блока 16 не появляется логическая единица. На второй вход элемента И 18 подается логическая единица с логического блока 19 в том случае,когда Г находится в пределах . .ма1.сим.. Принцип действия логического блока 19 поясняется блок-схемой, представленной на фиг.2. Текущее значение оптического показателя с блока 11 подается на первьй вход логического блока 19, в частности на вторые входы блоков 25 и 26 сравнения, а на третьи входы (вход разрешения сравнения) блоков 25 и 26 подается логическая единица со старого входа логического блока. В блоках 25 и 26 сравнения происходит сравнение со значением ГТ оптического показателя. При выполнении условий П П и п-гек. на оба входа элемента И 28 подается логическая единица. Тогда на его выходе появляется логическая единица, которая подается на второй вход элемента И 18. Если на второй вход элемента И 18 подана от блока 16 логическая единица, на выходе элемен

та 18 появляется сигнал, которьй подается на второй вход ключа 22. Ключ открывается и обеспечивает пропускание на измерительный блок 23 результатов деления от блока 11. В тех случаях, когда условиеЛП t П

йП t илиП.П %П« не

вьтолняется, на измерительный блок не подается текущее значение оптического показателя, а на выходе И 18 появляется логический нуль, который через инвертор 20 подается на блок 21 сигнализации. Это значит, что инфракрасное излучение попадает на площадь, в которую не только входит измеряемое вещество, но и инородная поверхность (транспортер, камень и др). Таким образом, предотвращается внесение недостоверных первичных сигналов в показания прибора.

175018

Предлагаемое устройство повышает достоверность измерения оптического показателя и функционально связанных с ним значений влажности путем 5 исключения интегральной величины . оптического показателя, в которую входят значения оптического показателя соответствукнцих однородных материалов, попавших в поток, или

o участка транспортера, попавшего в зону облучения, непрерьшно контролирует измерение влажности сьшучих материалов в потоке, обнаруживает инородные материалы, находящиеся

5 на транспортере, и выдает соответствующий сигнал, а также измеряет влажносл-ь мелких штучных товаров (типа брикетов, плиток, таблеток, и т.д.), находящихся на транспортере. Все это

0 приводит к расширению области применения прибора.