Электронный влагомер для непрерывного измерения влажности волокнистых материалов Советский патент 1959 года по МПК G01N27/22 G05D22/02 

Известны электронные влагомеры для непрерывного измерения влажности волокнистых материалов в процессе их сушки и управления этим процессом в зависимости от влажности материала, но в таких влагомерах низка надежность измерения влажности емкостным датчиком, обе обкладки которого установлены с зазором и с одной стороны относи-, тельно движущегося волокнистого материала (например, основы на шлихтовальной машине).

В описываемом влагомере этот недостаток устранен тем, что в нем применены, например, два датчика, прижимаемые грузом к испытываемому материалу со стабильным усилием и установленные по краям этого материала посредством шарнирных звеньев.

На фиг. 1 показано расположение датчиков влагомера, вид в плане; ца фиг. 2 - датчик в горизонтальном разрезе; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; иа фиг. 4 - электрическая схема влагомера.

Влагомер может быть использован на сушнльно-ширильной машине для шерстяных и других тканей и состоит из блока питания, генератора тока высокой частоты, двух емкостных датчиков, усилителя и измерительного прибора.

Оба датчика / установлены по краям материала (ткани) посредством шарнирных звеньев 2, кольца 3 которых свободно охватывают шейки оси 4, закрепленной между бoкoвы iи станинами машины. Каждый датчик имеет две пластины .5, разделенные промежутком и прикрепленные к изоляторам 6. Датчик прижимается к материалу грузом 7 (свинцoвы, весом 150 г), накладываемым на экран 8, покрываюший сверху обе пластршы 5, электрически соединенные с электронной схемой влагомера, собранного, например, по типу трехкаскадного усилителя.

№ 121273

Блок питания состоит из трансформатора Тр1, который дает ток для накала ламп и для преобразования анодного тока, селенового столбика Дь конденсатора Ci и конденсаторов Со н Сз электролитного типа. Назначение блока питания - дать постоянный выпрямленный ток.

Генератор включен в схеме обратной,связи н дает переменный электрический ток частотой 1500-5000 гц. Генератор состоит из трансформатора Тр2, электронной лампы Л, потенниометра R, сопротивления RZ и конденсаторов С4, Сз, Се. В анодных обмотках трансформатора Тр2 возбуждается переменный ток частоты 1500-5000 ги,. Анодная обмотка трансформатора Тр2 индуцирует ток для сетки, который через конденсатор Сб нередается в потенциометр R, регулирующий стенень возбуждения. - катодное сопротивление, которое создает отрицательное напряжение для сетки лампы Л. От анода лампы Л напряжение переменного тока пе|)едается через конденсатор С-, на датчики /. Конденсатор С4 включен 5 анодную обмотку, чтобы уве..тичить коэффициент усиления.

Датчики / прижимаются к испытуемому материалу. В зависимости от влажности материала изменяетея напряжение между нластипками датчиков.

Прошедший через датчик неременньи ток попадает на сопротивление RZ и через конденсатор Су - на потенциометр , который регулирует усилепне лампы Л2. Сопротивления , , , как сопротивление 2, подают отрицательное напряжение на сетки ламп 2 и Лз усилителя. Сопротивление R нодает отрицател1зное напряжение для лампы Лз. От колебаний напряжения на сетки возникают соответствующие колебания и в сопротнвленин д (анодное сопротивление), которые через конденсатор Cg подаются на вторую часть лампы Л2, откуда получаются усиленные колебания напряжения в сопротивлении . Дальше полученное Напряжение передаетея через конденсатор Cg на унравляклную сетку лампы Лз, на выходном трансформаторе ТрЗ которой получается частотпый ток, достаточно сильный для нрямого измерения. Конденсатор Cj.o имеет такую же ве.игчину, как и конденсатор Ci,, что создает возможноеть иропустить такие же частоты, как и в генераторе. Контакт а предназначен для подключения автоматического прибора, регулирующего работу сушильно-ширильной ман1ииы в зависимости от влажности ткани.

Сопротивление включено в сеть анодного нанряжения для того, чтобы умягчить режим ламп Л и Л2, что особенно важно для непрерывной долговременной работы прибора в температуре 40-50°С.

В приборе предусмотрено автоматическое регулирование усиления для предупреждения дрейфирования стрелки миллиамперметра и приближения к прямолинейной зависимости между влагосодержанием испытуемого материала и показаниями миллиамперметра. Для этой це.ти напряжение переменного частотного тока детектируется при помощи полупроводника /(2 и конденсатора Сц на напряжение постоянного тока. Постоянное отрицательное напряжение подается на управляющие сетки лампы Л2 через потенциомет) и сонротивление Rr2- Потенциометр и конденсатор С|2 регу.тируют интенсивность сменгения.

Наблюдается некоторая (постоянная при данных уеловиях) проходимость частотного тока через датчик н без соприкосиове1шя с волокнистым материалом. Поэтому следует проводить устаповление нулевой точки измерительного прибора /7р па холостом опыте, то есть без испытуемого образца. Нулевая точка измерительного прибора устанавливается путем подачи отрицательного напряжения постоянного тока. Из обмоток накаливания трансформатора Тр1 напряжение передается через

потенциометр Ri на трансформатор Тр4, а ток выпря мляется при помощи детектора Дз- Измерительный прибор соединен с обмоткой трансформатора ТрЗ через сопротивление и с землей - через электролитический конденсатор С|з.

При помощи потенциометра можно отрегулировать отрицательное напряжение до величины постоянного положительного напряжения, приходящего на измерительный прибор Яр из датчика через усилитель и детектор Д.

Влагомер можно применять не только в текстильной, tto и в бумажной промышленности.

Предмет изобретения

1.Электронны влагомер для непрерывного измерения влажности волокнистых материалов в процессе их сушки и управления этим процессом в зависимости от влажности материала, включающий в себя присоединеиный к генератору высокой частоты емкостный датчик, обе обкладки которого взаимодействуют с одной CTOpoHoii испытываемого материала, включенный в электронную схему с измерительным прибором, указывающим влажность, управляющую устройством изменения процесса сущки в зависимости от влажности, отличающийся тем что, с целью повышения надежности измерения, в нем применены, например, два датчика, нрижимаемые грузом к испытываемому материалу со стабильным усилием и установленные по краям этого материала посредством шарнирных звеньев.

2.Форма выполнения влагомера по п. 1, отличающаяся тем, что в электронной схеме применен, например, трехкаскадный усилитель, к выходу которого измерительный прибор подключен через трансформатор с выпрямителями.

Фиг 1

Фиг.З

Of

Фиг -V