Влагомер Советский патент 1986 года по МПК G01N21/81 

112411

Изобретение относится к контролю влажности волокнистого материала,в том числе с переменной поверхностной плотностью, и может быть использовано в текстильной и целлюлозно- j бумажной промышленности. . Цель изобретения - упрощение эксплуатации и повышение точности измерения влажно сти путем введения допол- нител нЪгб йй4)5 мационного параметра 10 по измерению массы исследуемого мате- . рйгша. 1(

т, i

; На чертеже показана блок-схема уйтройс - а . .х: ;;

I

IS

BjialroMep содержит блок 1 импульсного питания, который соединен с входами источников 2 и 3 излучения на аналитическую и реперную длин волн (например, светрдиодами). Источники 2 и 3 излучения оптически связаны с оптической системой 4, посредством которой суммарный начальный поток от источников 2 и 3 излучения разделяется на два потока, один из них направляется через оптический канал 5 на фотоприемник 6-, а другой - непосредственно на фотоприемник 7. Фотоприемники 6 и 7 подключены через усилители 8 и 9 к входам схем 10 и 11 селекции, имеющих каналы аналитического и реперного сигналов, работа которых синхронизирована блоком 1 импульсного питания. Входы блока 12 сравнения соединены с выходами схемы 10 селекции, а выход подключен к входу управления мощностью источника 2 излуч ения. Выход реперного канала схемы 11 селекции подключен к одному из входов блока 13 сравнения, второй вход которого подключен к источ- нику 14 опорного сигнала, а выход соединен с входом управления мощностью источника 3 излучения. Элементы 7, 9, 11 и 13 образуют схему стабилизации мощности источника 3 излу- чения. Схему автоподстройки коэффициента усиления АРУ образует усилитель 8 и блок 15 сравнения, один из входов которого соединен с выходом реперного канала схемы 10 селекции, а другой вход подключен к источнику 14 опорного сигнала U. Регистрирующее устройство 16 содержит последовательно соединенные логарифматор 17, регулируемый аттенюатор 18 и индика- тор 19. Выходы схемы 11 селекции подключены на входы логарифматора 16 а вход управления коэффициентом пере

142

дачи регулируемого .аттенюатора 18 соединен с выходом блока 15 сравнения . . .

Устройство работает следующим образом.

Источники 2 и 3 излучения периодически последовательно подключаются к блоку 1 импульсного питания,. При этом через них проходит ток, возбуждающий импульсный модулированный поток излучения,. Оптическая схема 4 разделяет их на два суммарных потока. Мощность излучения источника 3 зависит от параметров схемы стабилизации мощности. Уровень мощности излучения задается опорным напряжением Uo. Сигнал U- с фотоприемником 7 делится схемой 11 селекции на реперньй Up, и аналити- .ческий . Если разность сигналов Uo И Up,j отлична от нуля, на выходе блока 13 сравнения появляется сигнал, воздействующий на вход управления мощностью источника 3 излучения, и изменяет мощность излучения источника 3. Таким образом, схема стабилизации мощности поддерживает падающий на фотоприемник 7 и поступающий в оптический канал 5 поток излучения ре-. первой длины волны.

На фотоприемйик 6 поступает оптический сигнал, представляющий собой сумму прошедших через исследуемый материал, находящийся в оптическом . канале 5 потоков излучения аналитической и реперной длины волн , которые преобразз ются в электрический сигнал Uj. Этот сигнал усиливается усилителем 8 с переменным коэффициентом усиления и делится схемой 1.0 селекции на реперный Up и аналитический Uj,,g. При наличии влаги в исследуемом материале разность и„ и U отлична от.нуля. Сигнал с выхода блока 12 сравнения воздействует на вход управления мощностью излучения источника 2. Таким образом, схема автоподстройки мощности излучения источника 2 поддерживает постоянным равенство прошедших через оптический канал потокрв излучения аналитической и реперной длин волн, т.е. U U . Осу- ществляетс г оптическая компенсация изменения оптической плотности исследуемого материала, вызванные только наличием влаги в исследуемом материале. Это приводит к изменению падающей на фотоприемник 7 мощности излучения аналитического источника 2 и.

3

соответственно, величины Сигналы UQ,, и Up,, логарифмируются и вычитаются в логарифматоре 17. Получаем сигнал пропорциональный массе воды, находящейся в исследуемом мате- . риале.

Равенство коэффициентов передачи обеспечивается применением схемы АРЗ которая независимо от изменения опти ческой плотности исследуемого мате- риала на реперной длине волны за

счет изменения коэффициента.усиления усилителя 8 поддерживает постоянный уровень сигналов на выходе схемы 10 селекции, пропорциональные опорному сигналу и. Это достигается путчем подачи сигнала разбаланса дИ .с выхода блока 15 сравнения на вход управ .ления усилием усилителя 8. В то же время величина сигнала д U функцио- нально связана с fcoэффициeнтoм передачи оптического канала 5 на реперной длине волны, зависящей от опти- ческой плотности исследуемого материала. Оптическая плотность исследуемых материалов с одинаковыми спектральны - ми коэффициентами пропорциональна массе контролируемого материала, находящегося в оптическом канале. Поэтому сигнал разбаланса ди функцио- нально связан с изменением массы исследуемого материала и используется в качестве корректирующего сигнала по ее изменению. Сигнал utJ поступает на вход управления коэффициентом пе редачи регулируемого аттенюатора t8, на первый вход которого приходит

1144

сигнал, пропорциональный количеству влаги в исследуемом материале. Ckbp- ректированный по изменению Maccti исследуемого материала сигнал о его .влажности с выхода аттенюатора 18 поступает на индикатор 19.

, Данное изобретение позволяет за счет введения корректируницего сигнала по изменению оптической плотности .исследуемого материала на реперной длине волны, получить результат измерения пропорционально влажности с учетсяч изменения массы исследуемого материала в оптическом канале. Это упрощает эксплуатацию устройства и повышает точность.

Формула изобретения

Влагомер по авт.св. № 1081488, отличающийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации и по- вьщ1ения точности измерения влажности путем введения дополнительного информационного параметра по изменению массы исследуемого материала, регист- рируияцее устройство имеет третий вход, соединенный с выходом третьей схемы сравнения, причем регистрирующее устройство состоит из последовательно соединенных логарифматора и регулируемого аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом третьей схемы сравнения, а его выход является выходом регистрирующего устройства.

Изобретение предназначено для автоматического контроля влажности волокнистого материала, в том числе с переменной поверхностной плотностью. Оно может быть использовано в текстильной и.целлюлозно-бумажной промышленности. Влагомер содержит блок импульсного питания, nepBbtfi и второй входы которого соединены с двумя источниками излучения, два фотоприемника, первый из которых через оптическую систему и оптический канал, а второй через оптическую систему непосре.ственно соединены с обоими источниками излучения, nepBjno и . вторую схему селекции, синхронизируемые блоком импульсного питания и подключенные соответственно через первый и второй усилители к выходам первого и второго фотоприемников, ; первый и второй блоки сравнения, вы- коды которых соединены с соответствующими входами управления мощности источников излучения, третьего блока сравнения, один вход которого подI ключен к первому выходу источника опорного сигнала, а другой - к одному из выходов первой схемы селекции, а выход соединен с входом управления коэффициентом усиления первого усилителя, причем оба входа первого блока сравнения подключены к выходам пер.вой схемы селекции, один вход второго блока сравнения подключен к. второму выходу источника опорного сигнала, а другой - к одному из выходов второй схемы селекции, к обоим выходам которой соответственно подключены входы регистрирующего устройства, при этом регистрирующее устройство имеет третий вход, соединенный с выходом третьей схемы сравнения, причем регистрирующее устройство состоит из последовательно соединенных логариф- матора и регулируемого аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом третьей схемы сравнения, а его выход является выходом регистрирующего устройства. Изобретение - дополнительное к авт.св. № 1081488. 1 ил. СО Ю 4i N