Электронный влагомер Советский патент 1959 года по МПК G01N22/04 G01N27/22 

Известен электронный влагомер, выполненный в виде генератора высокой частоты, индуктивно связанной с ним катушки связи с последовательно включенным емкостным датчиком с изолированными электродами, между которыми помещают пробу испытываемого материала, шунтирующих датчик емкостей, подключаемых переключателем, и измерительного прибора со шкалой, градуированной в процентах влажности испытываемого материала.

Описываемый электронный влагомер по сравнению с известным позволяет повысить точность определения влажности путем измерения ее по изменению коэффициента диэлектрических потерь у испытываемого материала, например хлопка или его семян.

Это достигается применением генератора, например томсоновского типа, чувствительного к затуханию вследствие вносимой в его колебательный контур нагрузки. В качестве измерительного прибора применен индикатор затухания, присоединенный к генератору.

На чертеже изображена схема предлагаемого электронного влагомера.

Основой электронного влагомера служит генератор высокой частоты, например томсоновского типа, работающий на вакуумной трехэлектродной лампе 1 или полупроводниковом триоде. Колебательный режим генератора подобран так, что небольшие изменения затухания его колебательного контура вызывают значительные изменения колебательного режима, а следовательно, внутреннего сопротивления генераторной лампы.

Схема колебательного контура генератора и входных цепей построена так, что емкость датчика 2 влажности почти не оказывает влияния на показания. Генератор собран по обычной схеме с индуктивной обратной связью (катушка Lj). Контур генератора состоит из катушки и двух по№ 125067

следовательно соединенных конденсаторов С и €2, конденсатор Сз-подстроечный. Ламна 1 генератора подключена в контур не полностью, а только к его части (к конденсаторам Ci и Сз) для того, чтобы не снижать в значительной степени качества контура. Такое включение делает удобной регулировку прямой и обратной связи путем изменения емкости конденсатора Сз. Для связи с измеряемыми цепями служит катушка /-2 связи; ее применение вызывается необходимостью устранения емкостной составляющей измеряемых потерь. Самоиндукция катушки LZ связи в три или более раз превышает самоиндукцию катушки LI контура. Катушка LZ связи шунтирована емкостным делителем, составленным из конденсаторов С4+(С5, ИЛИ Сб, или Сг). Роль катушки L связи и емкостного делителя заключается в том, что они стабилизируют емкостную составляющую комплексного сопротивления колебательного контура, во много раз снижают вносимую емкость датчика 2 влажности вследствие уменьшения ее емкостным делителем и позволяют удобно и просто изменять пределы измерения потерь путем изменения величины емкости второго плеча делителя из конденсаторов Сд, Сб, Ст. Соотношение плеч делителя 1 : 10, 1 :20, 1 :30 дает возможность разделить весь диапазон измеряемых влажностей хлопка-сырца от 6 до 40% на три поддиапазона: от 6 до 19Vo, от 19 до ЗО/о и третий - резервный.

В качестве датчика 2 влажности испытываемого материала могут быть использованы конденсаторы с цилиндрическими или плоскими пластинами. Как тот, так и другой фиксируют постоянный объем измеряемого материала при помощи крышек. Датчик с плоскими пластинами применяется в основном для измерения влажности хлопка-волокна, с цилиндрическими-для измерения влажности хлопковых семян. В связи с тем, что показания влагомера зависят от плотности испытываемого материала, в датчик помешается всегда одно и то же количество материала по весу. Так, например, для хлопка-сырца берут 100 г, для хлопка-волокна-70 г, для хлопковых семян-170 г.

Органические вещества,-такие, как хлопок, зерно и т. п.,-всегда неоднородны по влажности. Прямая проводимость между электродами датчика через массу измеряемого материала зависит от этой неоднородности, что влияет на точность измерения влажности при помощи электронного влагомера. Для устранения этого вредного влияния один из электродов датчика (потенциальный) изолируют, например, тонкой пленкой из полистирола, которая плотно покрывает электрод.

Датчик с цилиндрическими пластинами может быть применён для измерения влажности материалов, имеющих постоянную насыпную плотность (зерно, руда, кокс и др.); измерение влажности материалов с изменяющейся насыпной плотностью (сажа, мел, цемент и др.) ведут с учетом их плотности.

Электронный влагомер может быть использован для измерения влажности воздуха, паров и газов, находящихся под больщлм давлением и при высоких температурах. Для этого применяют датчик в виде конденсатора, между обкладками которого помещают стекловату.

Предмет изобретения

1. Электронный влагомер, выполненный в виде генератора высокой частоты, индуктивно связанной с ним катущки связи с последовательно включенным емкостным датчиком с изолированными электродами, между которыми помещают пробу испытываемого материала, щунтирующих датчик емкостей, подключаемых переключателем, и измерительного прибора со щкалой, градуированной в процентах влажности испытываемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности