Устройство для измерения влажности Советский патент 1986 года по МПК G01N22/04 

Изобретение относится к СВЧ-вла- гометрии и может использоваться для контроля влажности различный материалов, например, тканей, бумаги, кож пленок и т. д.

Известно устройство для измерени влажности, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, управляемый коаксиальный резонатор и детектор, синхронны детектор, соединенный с индикатором, а также генератор прямоугольных импульсов, соединенный с другими входами управляемого коаксиального резонатора непосредственно и через формирователь пилообразных им ,пульсов.

Однако -известное устройство не обладает достаточной точностью измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения влажности, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, управляемый коаксиальный резонтор и детектор, синхронный детектор соединенный с индикатором, а также генератор прямоугольных импульсов, соединенными с другими входами управляемого коаксиального резонатора непосредственно и через формирователь пилообразных импульсов, вве-дены последовательно соединенные дифференциатор, первый пороговый блок, схема совпадения и ключ и последовательно соединенные второй пороговый блок и инвертор, при этом другой вход ключа соединен с выходом детектора и входами дифференциатора и второго порогового блока, а выход - с входом синхронного детектора, другой вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов, а шаход инвертора - к другому входу схемы совпадения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства для измерения влажности.

Устройство содержит сверхвысоко- частотный генератор 1, управляемый коаксиальный резонатор 2, детектор 3, синхронный детектор 4, индикатор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, формирователь 7 пи- лообраэньп импульсов, дифференциатор

8, первый пороговый блок 9, схему 10 совпадения, ключ 11, второй пороговый блок 12, инвертор 13.

Устройство для измерения влажнос- ти работает следующим образом.

Управляемый коаксиальный резонатор 2 возбуждается сверхвысокочастотным генератором 1. Генератор 6 осуществляет поочередное открывание

окон связи управляемого коаксиального резонатора 2,обеспечивая поочередное взаимодействие СБЧ-поля управляемого коаксиального резонатора 2 с эталонным и измеряемым образца-

ми. При этом формирователь 7 линейно перестраивает собственную частоту управляемого коаксиального резонатора 2, так что в последнем всегда в какой-то момент наступает резонанс независимо от реактивного сопротивления, вносимого образцами. Амплитуда колебаний при резонансе зависит от влажности измеряемых образцов . Так как образцы влючаются

поочередно, то на выходе детектора 3 наблюдается .последовательность ко- локообразных импульсов, амплитуда которых поочередно зависит от влажности эталонного и измеряемого образцов.

Для повьшения точности измерений необходимо точно определить момент наступления резонанса и в это -время произвести отсчет ампли- тудь. С этой целью сигнал с выхода детектора 3 поступает на дифференциатор 8, напряжение на выходе которого переходит через ноль в момент максимума сигнала на его выходе.Пер- вьй пороговый.блок 9 фиксирует момент прохождения напряжения через ноль. Чтобы исключить из рассмотрения моменты отсутствия сигнала на выходе детектора 3, они фиксируются вторым пороговым блоком 12 с инвертором 13. В результате на выходе схемы 10 совпадения импульсы появляются только в моменты максимума сигнала на выходе детектора 3. Эти импульсы поступают на управлящший вход ключа I1, напряжение на выходе которого представляет собой короткие импульсы с амплитудой, пропорциональ- . ной влажности эталонного и измеряе- мого образцов. Далее эти импульсы поступают на синхронный детектор 4, и с него уже детектированный сигнал поступает на индикатор 5.

J

Таким образом, на выходе устройства получается сигнал, пропорциональный отклонению измеряемой влажности от нормируемой. Это отклонение фи .сируется посредством синхронного детектора 4 строго в Момент наступления резонанса как от эталонного, так и от измеряемого образцов.

Сравнительные испытания предложенного и известного устройств для измерения влажности показали, что при частоте генератора прямоугольных импульсов 10 кГц и небольших отклонениях влажности измеряемого образца от нормируемой точность измерений увели- чивается примерно в 4 раза.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генеРедактор Т.Кугрьшева

Составитель И.Грачева

Техред В.Кадар Корректор Е.Сирохман

Заказ 1317/52Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

19964

ратор, управляемый коаксиальный резонатор и детектор, синхронный детектор, соединенный с индикатором, а также генератор прямоугольных импульсов, 5 соединенньй с другими входами управляемого коаксиального резонатора непосредственно и через формирователь пилообразных импульсов, отличаю- щ е е -с я тем, что, : целью повыше10 ния точности измерения, в него введены последовательно соединенные диф ференциатор, первый пороговый блок, схема совпадения и ключ.и последовательно соединенные второй пороговый

15 блок и инвертор, при этом другой

вход ключа Соединен с выходом детектора и входами дифференциатора и второго порогового блока, а выход - с входом синхронного детектора, другой

20 вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов, а выход инвертора - к другому входу схемы совпадения .

Изобретение относится к СВЧ- влагометрии. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит СВЧ- генератор 1, управ- коаксиальный резонатор (КР) 2, детектор 3, синхронный детектор (СД) 4, индикатор 5, генератор 6 прямоугольных импульсов (ГПИ), формирователь 7 пилообразных. импульсов, дифференциатор 8, два пороговых блока 9 и 12, схему 10 совпадения, ключ- 11, инвертор 1. Для повыпения точности измерений определяется момент наступления резонанса в КР 2 и производится отсчет амплитуды. На выходе устройства сигнал, пропорциональный отклонению измеряемой влажности от нормируемой, которое фиксируется СД 4 в момент наступления резонанса как от эталонного, так и от измеряемого образцов. При частоте ГПИ, равной 10 кГц, точность измерений увеличивается в 4 раза. Для повышения точности измерения введены дифференциатор 8, пороговые блоки 9 и 12, схема совпадения 10, ключ II, инвертор 13, 1 ил. i сл со ;о О5 4i)b