Влагометрическая установка Советский патент 1984 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике для измерения влажности сыпучих веществ и может быть использовано при создании емкостных измерителей влалсности зерна или других сыпучих веществу

Известно устройство, содержащее источник переменного высокочастотного напряжения с колебательным контуром, в который входит катушка индзгктивности, конденсатор постоянной емкости и измерительный конденсатор с лишенным изоляции электродом, причем источник переменного напряжения подключен к колебательному контуру так, что отсутствует обратное воздействие этого контура на указанный источник который вырабатьшает сигналы с фиксированной частотой и постоянной амплитудой ij

При заполнении исследуемым веществом, например зерном пшеницы, в полости измерительного конденсатора будет происходить изменение резонансной частоты колебательного контура, что приведет к изменению амплитуды электрического напряжения на колебательном контуре. По изменению амплитуды напряжения электрического тока измеряют влажность.

Данный прибор позволяет получить очень приближенное значение влаж-ности, поскольку градуировочная кривая зависит не только от значений емкости и активных потерь в исследуемом материале, но также от частоты, на которой происходят измерения. А для разных значений влажности получаемая резонансная частота будет разной. ,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник, генератор, модулятор, два фазовых детектора, два фильтра низкой частоты, интегратор и управляющий элемент 2j.

Известное устройство имеет зону нечувствительности, обусловленную невозможностью точного определения точки перехода фазы на 180 огибающей амплитудно-модулированного сигнала. При этом возникает погрешност измерения влажности, особенно существенная при наличии больших активньпс потерь датчика.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем ликвидации

зоны нечувствительности при переходе фазы через- tSO огибающей амплитудно-модулированного сигнала. Поставленная цель достигается

5 тем, что влагометрической установке, содержащей емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник, соединенный с генератором и модулятором, фазовьй детектор,

() соединенный информационным входом с измерительным двухполюсником, а «управляющим входом - с модулятором, выходом через последовательно соединенные фильтр низкой частоты, инS тегратор, подключенный к фильтру прямым входом, и управляющий элемент - с генератором, а также последовательно соединенные вторые фазовый детектор и фильтр низкой час0 тоты, информационный вход второго фазового детектора подключен к из,мерительному двухполюснику, управляющий - к модулятору, а выход второго фильтра низкой частоты соеди5 нен с инверсным входом интегратора. На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит емкостный датчик 1, измерительный двухполюси ник 2 с модулируемыми параметрами, . модулятор 3, амплитудный детектор 4, резисторы 5 и 6 Делителя напряжения, резисторы 7 и 8, диоды 9 и 10, транзисторы 11 и 12, резистор 13 в цепи эмиттеров, конденсаторы 1А и 15 большой емкости, нагрузочные резисторы 16 и 17 в цепи коллекторов транзисторов 11 и 12 интегратор 18, конденсатор 19, разделительный конденсатор 20 в цепи реактивного элемента 21 (варикапа), генератор 22, буферный каскад 23 меяоду генератором 22 и измерительным двухполюсником 2, два ограничительных резистора 24 и 25, включенных на входах операционного усилителя 18. При этом элементы 7, 9 и 11 образуют первый фазовый детектор, элементы 8, 10 и 12 второй фазовый детектор, элементы 16 и 14 - первьй ФН, элементы 17 и 15 - второй ФНЧ, элементы 20 и 21 - управляющий элемент.

Устройство работает следующим образом.

5 При введении в емкостный датчик 1 исследуемого вещества происходит изменение емкости емкостного датчика. Из-за этого изменяется резонан

ВЛАГОМЕТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник, соединенный с генератором и модулятором, фазовый детектор. соединенный информационным входом с измерительным двухполюсником, управляющим входом - с модулятором, выходом через последовательно соединенные фильтр низкой частоты., интегратор, подключенный к фильтру прямым входом, и управляющий элемент - с генератором, а также последовательно соединенные вторые фазовый детектор и фильтр низкой частоты, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, информационный вход второго фазового детектора подключен к измерительному двухполюснику, § управляющий вход - к модулятору, а выход второго фильтра низкой час(Л тоты соединен с инверсным входом интегратора.