Влагомер Советский патент 1985 года по МПК G01N21/81 

00 00 О5 Изобретение относится к инфракра ной контрольно-измерительной технике и предназначено, ддя измерения влажности поточно-нроизводимых сы пучих материалов и мелких штучных товаров типа брикетов плиток, таблеток, неметалл орудных материалов-, и так далее, а также может быть применено для непрерывного контроля влажности полуфабриката чая на вы ходах чаесушильньгх машин. I Цель изобретения - повьш ение точ ности измерения. На фиг. 1 представлена блок-схем влагомера; на фиг. 2 - модулирующий диск со светофильтрами. Влагомер (фиг. 1) содержит источ ник 1 электропитания, источник, 2 из лучения фильтрующий модулятор 3с синхронным двигателем 4 и последовательно соединенные детектор 5 излучения, предварительный усилитель синхронный детектор 7, управляющие ,входы которого соединены с генерато ром 8 синхронных импульсов, а два выхода соединены каждьй со своим преобразователем аналог-код 9 и 10 соответственно измерительного и эта лонного каналов, выходы которых сое динены со входами блока 11 деления Первый вход счетчика 12 импульсов подключен к выходу генератора синхронных импульсов, второй вход (вход сброса) подключен к выходу линии 13 задержки. Выход преобразователя 10 также подключен ко входу блока 1А па мяти, выходы которого подключены к первым и вторым выходам дополнительного блока 15 деления, третий вход которого подключен ко второму выходу счетчика 12 импульсов, а выход блока 15 подключен к первому входу блока вычислений, выход которого подключен к первому входу блока 17 вычитания, второй вход блока 17 вычитания подключен к выходу блока 11 деления, соединенного с первым входом ключа 18 и блоков 19 и 20 сравнения Выход блока 17 вычитания подключен к первому входу блока 21 сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока 22 задания, погрешности из мерения оптического показателя. Выход блока 21 сравнения подключен к элементу 23, второй вход которого подключен к выходу элемента 24, входы которого подключены к выходам блоков 19 и 20 сравнения, вторые вхо ды которых подключены соответственно к выходам блоков установки минималь-, ного 2.5 и максимального 26 значения оптического показателя, третьи входы блоков сравнения 19 и 20 подключены к выходу счетчика 12 импульсов. Выход элемента 23, подключен через инвертор 27 к блоку сигнализаций 28 и ко второму входу ключа 18, выход которого подключен к измерительному блоку 29. На модулирующем диске 3 расположены светофильтры эталонных сигналов 30 и 31на разных длинах волн и светофильтр измерительного сигнала 32. Устройство работает следующим образом. Световое излучение проходит через интерференционные фильтры, установленные на фильтрующем модуляторе 3, который вращается от синхронного двигателя 4. . - Эти фильтры пропускают голько ближние к инфракрасной области лучи | 1,45 мкм (первая эталонная длина) 1,75 мкм (вторая эталонная длина волн) Лз 1,95 мкм (длина волны измерения). Измеряемое вещество попеременно освещается трехволновым излучением. Отраженные от измеряемого вещества световые импульсы поступают на детектор 5 излучения, где они превращаются в электрические импульсы, которые через предварительный усилитель 6 поступают на синхронньш детектор 7, управляемый генератором 8 синхронных импульсов, синхронные импульсы обеспечивают попеременное пропускание эталонных и (светофильтры 30 и 31) измерительного (светофильтр 32) сигналов от синхронного детектора 7 соответственно к преобразователям аналог-код.измерительного канала 9 и эталонного канала 10. Эталонный сигнал одновременно поступает на вход блока 14 памяти и производится запоминание сигнала) / , соответствующего длине волны А,. Этот сигнал подается на вход блока 11 деления, после этого от преобразователей аналог,. измерен. код 10 и 9 сигналы U поступают поочередно в блок 11, где происходит деление сигналов (i-y и результаты деления одновременно подаются на первые входы блоков 19 и 20 сравнения, на второй вход блока вычитания 17 и на первый вход ключа 18, черезкоторый подаются на измерительный блок 29. Эталонный сигнал и , подается на вход блока 14 памяти. Синхронные импульсы от генератора 8 поступают на-вход счетчика 12, на его первом и третьем выходе появляется соответственно через каждые два и три импульса логический разрешающий сиг нал. Через каждые два импульса на третьем входе дополнительного блока 15 деления подается разрешающий сигнал, вследствие чего на выходе блока 15 появляется величина, соответствующая отношению двух эталонных сигналов, которая, подается на первый вход блока 16 вычисления. Два и три импульса нужны соответственно для определения величины от нощения двух эталонных сигналов -и определения величины опти||Ч ,.иэ« J 2 „теп и ч Разреш аю ческого показателя г щий сигнал со второго выхода счетчи ка импульсов подается на вход линии задержки. Линия 13 задержки обеспечивает задержку сигнала разрешения сравнения, вычитания и вычисления с тем, чтобы успеть осуществление какой-либо из перечисленных операций.- Кроме того, разрешающий сигнал одновременно подается на второй вхо (вход разрешения вычисления) блока 16 вычисления, на третьи входы блоков 19 k 20сравнения, на третьи вх ды (входы разрешения вычитания и сравнения) блока 17 вычитания и бло ка 21 сравнения. В результате в блоке 16 вычисления происходит вычисление расчетног .оптического показателя, которьй явл ется функцией (UrN а в блоке 17 вычитания происходит (определение р,азности аП ,. Значение разности ЛП упомянутых сигналов подается на блок 21 сравне ния, где происходит сравнение величины разности ( предварительно заданным значением погрешности изме рения оптического показателяП , по даваемым с блока 22. Если вьтолняет ся условие , на выходе блока 21 сравнения появляется логическая единица, которая подается на первый вход элемента 23. При невыполнении условия дП П на выходе блока 21 не появляется логическая единица. На второй вход элемента 23 подается логическая единица с элемента И 24, в том случае когда находится в пределахП 1гП П Текущее птек значение оптического показателя И с блока 11 подается на первые входы блоков 19 и 20 сравнения, а на третьи входы (вход разрешения сравнения) блоков 19 и 20 подается логическая единица с выхода счетчика 12 импульсов. В блоках 19 и 20 сравнения происходит сравнение П со значением п мин nMCtcr П ИII оптического показателя. ,.пТбк пиин пТеС При вьтолнении условия II и П оба входа элемента И 24 подается логическая единица. Тогда на его выходе появляется логическая единица, которая подается на второй вход элемента 23. Если на второй вхсщ элемента 23 подана от блока 21 логи- ческая единица, на выходе элемента 23 появляется сигнал, который подается на второй вход ключа 18. Ключ открывается и обеспечивает пропускание на измерительный блок 29 результатов деления от блока 11. Когда условиеП П выполняется , на измерительный блок не подается текущее значение оптического показателя, а на выходе 23 появляется логический нуль, который через инвертор 27 подается на блок 28 сигнализаций. Это значит,что инфракрасное излучение облучает площадь, в которую входит не только измеряемое вещество, но и инородная поверхность (транспортер, камень и др.). Таким образом, предотвращается внесение недостоверных первичных сигналов в показанияприбора. Предлагаемый влагомер обладает повьш1енной точностью измерения оптического показателя и функционально связанных с ней значением влажностью за счет применения величины отнощеНИИ двух напряжений, соответствующих двум эталонным длинам волны для обнаружения инородных материалов в зоне измеренияJ возможностью измерения влажности штучных товаров (типа брикетов, плиток, таблеток и т.п., находящихся на транспортере) из : разных материалов. Все это приводит к повьш1ению точности измерения.

г)

иГИе-1нГа1н

§ &

ВЛАГОМЕР по авт.св.№1117501, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений в него введены дополнительный светофильтр эталонного канала, дополнительный блок деления и блок памяти, вход которого подключен к выходу преобразователя аналог-код эталонного канала, а выходы подключены к первым и вторым входам дополнительного блока деления, третий вход которого подключен к второму выходу счетчика импульсов, а его выход подключен к первым входам блока вычисления, причем дополнительный светофильтр эталонного канала размещен на фильтрующем модуляторе между основными свес тофильтрами. 9

- - CM - - tr, -) Со