Диэлькометрический влагомер Советский патент 1985 года по МПК G01N27/22 

f

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к уст1 ойствам для непрерывного измерения влажности движущегося матриала, и может быть применено при атоматизагщи процессов с регулированием «лажности, например, глиняного бруса при производстве глиняного кипича или силикатной массы при производстве силикатного кирпича.

Известен диэлькометрический влагомер , с одержавший высокоча стотный генератор фиксированной частоты, измерительный параллельный резонансны контур, амплитудный детектор, усилитель, стрелочный индикатор, ключевую схему, триггер, блок управления 1 .

Недостатком устройства является наличие резонансных контуров.

Известно устройство для измерения влажности, содержащее мостовую измерительную схему, плечо развертки, плечо сравнения, управляемьй источник питания, включакмций операционньй усилитель и источник питания 21.

Недостатком такого устройства является получение результата измерения влажности в функции частоты смены знака напряжения в диагонали моста, что требует дальнейших преобразований для использования в системах автоматизации процессов регулирования влажности.

Наиболее близким техническим рещением к данному является диэлькометрический влагомер, включающий первичный емкостной преобразователь соединенный, через схему управления, генератор прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования и счетчик импульсо с блоком цифровой индикации. Кроме того, в устройстве используются высокие частотный генератор, модулятор частоты в количестве импульсов с переменным масштабом преобразова,ния {.З.

I Недостатком этого устройства является наличие резонансных контуров и с ростом диэлектрических потерь в :датчике уменьшается пик резонансной кривой, которая становится более широкой, а ее макс.имум - расплывчатым что ухудшает остроту и уменьшает точность настройки в резонанс. Кроме того диапазон измерения влаж349102

ности материала ограничивается добротностью контура. Наличие резонанс-, ных контуров усложняет устройство. Цель изобретения - повышение точности, расширение диапазона измерения влажности материала и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что диэлькометрический влагомер для О измерения влажности движущегося материала, включающий первичный емкост ной преобразователь, соединенный через схему управления, генератор прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования и счетчик импульсов с блоком цифровой индикации, дополнительно снабжен генератором прямоугольных импульсов низкой частоты, формирователем линейного напряжения, операционным усилителем, формирователем временного интервала, схемой совпадения, регистром памяти,, дешифратором, цифро-аналоговым преобразователем, при этом выход генератора прямоугольных импульсов низкой частоты соединен с входом формирователя линейного напряжения, В1ссод которого соединен с емкостным первичным

0 преобразователем и входом.операционного усилителя, выход операционного усилителя связан с одним из входов формирователя временных интервалов, к другому входу которого подключен

C выход генератора низкой частоты, выход формирователя временных интервалов связан со схемой управления и одним из входов схем совпадения, ДРУ гой вход которой подключен к генера0 тору прямоугольных импульсов высокой частоты с. регулируемой частотой следования, один из выходов схемы управления соединен с Г€:нератором прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования и входом счетчика импульсов, другой выход схемы управления соединен с регистром памяти, выход схемы совпадения подключен к входу счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов соединены с регистром памяти, выходы регистра памяти подключены к дешифратору, выходы дешифратора соединены с цифро-аналоговым преобразователем и блоком цифровой инди1кации.

На фиг.1 изображена блок-схема диэлькометрического влагомера} на

фиг.2 - выводы сигналов с выходов (о - генератора прямоугольных импульсов низкой частотыi 5 - формирователя линейного напряжения; в операционного усилителя i г г формирователя временного интервала), поясняющие принцип работы влагомера.

Диэлькометрический влагомер содержит генератор прямоугольных импульсов низкой частоты 1, формирователь линейного напряжения 2, первичный емкостный преобразователь 3, операционный усилитель 4, формирователь временного интервала 5, схему совпадения 6, генератор прямоугольньк импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования 7, схему упра;Ъления 8, счетчик импульсов 9, регистр памяти 10, дешифратор 11, блок цифровой индикации 12 и цифро-аналоговый преобразователь 13.

Диэлькометрический влагомер работает следующим образом.

С генератора, прямоугольных импуль сов низкой частоты 1 сигнал поступа.ет на формирователь 2. Продолжительность рабочей стадии формирования пилообразного напряжения определяется величиной емкости первичного преобразователя 3. Линейно-подакнцее напряжение поступает на операционный усилитель 4, работающий в режиме порогаЧ С выхода операционного усилителя 4 сигнал поступает на один из выходов формирователя временного интервала 5, на другой вход которого поступают сигналы с выхода генератора прямоугольных импульсов низкой частоты 1. В результате взаимодействия этих двух сигналов на выходе формирователя временного интервала 5 формируется сигнал, в котором длительность импульса пропорциональна величине емкости первичного преобразователя, изменяющихся в зависимости от влажности исследуемого материала С выхода формирователя 5 сигнал поступает на схему управления 8 и на один из входов схемы совпадения 6, на другой вход которой поступают сигналы с генератора прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования 7. С выхода схемы совпадения 6 число импуль сов, пропорциональное длительности импульсов с выхода формирователя 5, поступает на счетчик импульсов 9.

Схема управления 8 формирует импульсы для синхронизации генерато-ра прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования 7 и i обнуления счетчика импульсов 9, импульсы записи в регистр памяти 10 информации из счетчика 9.

Из регистра памяти 10 информация поступает на дешифратор 11. ПоследНИИ производит необходимую коммутацию , и на блоке цифровой индикации 12 загораются цифры, соответствующие проценту влажности. С выходов дешифратора 11 информация поступает на преобразователь 13 для получения результата измерения в аналоговой форме. Первоначальная настройка диэлькометрического влагомера производится следующим образом.

Для настройки влагомера необходимо иметь два образца измеряемого материала с разной влажностью. Берется первый образец материала с известной влажностью и устанавливается на расстоянии 10 мм от обкладки первичного емкостного преобразователя 3 противоположный конец образца соединяется с корпусом влагомера. Подстроечным конденсатором, находящимся в формирователе линейного напряжения 2, устанавливается значение влажности образца на блоке индикации 12.

Далее на место первого образца устанавливается второй образец с из вестной влажностью. .Следя за показаниями блока индикации 12, устанавливают, частоту генератора прямоугольных импульсов высокой частрты с регулируемой частотой следования таким образом, чтобы на блоке 12 установилось значение влажности, равное влажности второго образца. Попеременной установкой первого и второго образцов, а также регулировкой подстроечного конденсатора и генератора прямоугольных импульсов высЬкой частоты с регулируемой частотой, следовния добиваются совпадения показаний влажности образцов с показаниями блока индикации 12.

На этом настройка заканчивается и Диэлькометрический влагомер готов к работе.

Изобретение позволит автоматически получать результаты измерения в процентах от влажности движущегося

S1134910

материала, что особенно важно для щает устройство. Легкость перестройки автоматизированных систем управления. устройства обеспечивает его универОтсутствие резонансных контуров упро- сальность.

ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКИЙ ВЛАГОМЕР для измерения влажности движущегося материала, включающий первичный емкостной преобразователь, соединенный через схему управления, генератор прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования и счетчик импульсов с блоксм цифровой индикации, отличающийся тем, что, с целью повьше ния точности, расширения диапазона измерения влажности материала и упрощения влагомера за счет устранения резонансных контуров, он дополнительно снабжен генератором прямоугольных импульсов низкой частоты, ч формирователем линейного напряжения, операционным усилителем, формирователем временного интервала, схемой совпадения, регистром памяти, дешифратором, цифро-аналоговым преобразователем, при этом вькод генератора прямоугольных импульсов низкой частоты соединен с входом формирователя линейного напряжения,выход которого соединен с емкостным первичным преобразователем и входом операционного усилителя, выход операционного усилителя связан с одним из входов формирователя временных интервалов , к другому входу которого подключен выход генератора низкой частоты, выход формирователя временных интервалов связан со схемой i управления и одним из входов схем совпадения, другой вход которой подключен к генератору прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой частотой следования, один из i § вькодов схемы управления соединен с генератором прямоугольных импульсов высокой частоты с регулируемой час00 4i тотой следования и входом счет рка импульсов, другой выход схемы уп равления соединен с регистром памяти, выход схемы совпадения подключен к входу счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов соединены с регистром памяти, выходы регистра памяти подключены к дешифратору, выходы дешифратора соединены с цифро-айалоговым преобразователем и блоком цифровой индикации.