Емкостный датчик влажности Советский патент 1987 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к влагомерам, и может быть использовано для измерения влажности сьшучих материалов, например зерна.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности.

На фиг. 1 показан предлагаемый датчик, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Датчик содержит внутренний плоский вертикальный электрод 1 высокого потенциала, расположенный в центре датчика и делящий его на два равных объема. Два плоских внешних электрода 2 нулевого потенциала с изоляционными стержнями 3, расположенными под углом друг к другу и на равном расстоянии от электрода 1 высокого потенциала, образуют корпус датчика, который является вторым электродом конденсатора.

На коромысле 4, которое может поворачиваться вокруг своей оси 5, снизу и сверху закреплены дно 6 и крышка 7 датчика. Крьшка 7 одновременно является дном бункера 8. Бункер 8 служит для подачи массы Сыпучего материала 9 в межэлектродное пространство датчика.Для поворота коромысла в то или иное по- -ложение датчик снабжен рычажно-кнопочным фиксатором, состоящим из кнопки 10, пружины 11 и рычага 12. Ящик 13 служит для приема измеряемого материала. Каркасом датчика служит параллелепипед 14, собранный из метал- лического угольника, датчик снабжен четырьмя эластичными (резиновыми) прокладками 15, расположенными между внешним электродом 2 нулевого потенциала и изоляционными стержнями 3. Длина и ширина прокладок 15 равны соответственно длине и ширине изоляционного стержня 3, а толщина составляет 0,8-1,2 мм. Датчик собран болта ми 16 и гайками 17 и 18 и закреплен на панели 19 с помощью длинных винтов 20 I .

Датчик работа.ет следующим образом

При нажатии на кнопку 10 с помощь пружины 11 рычаг 12 перемещается в крайнее левое положение, коромысло 4 поворачивается вокруг своей оси, верхняя часть коромысла 4 и вместе с ней крышка 7 передвигаются влево, а нижняя часть коромысла и дно 6 передвигаются вправо и закрывают выхо

0

0

из датчика, после, чего массу сыпучего материала 9 досыпают с постоянной высотой в межэлектродное пространство, где происходит измерение его влажности. После проведения измерения рычаг 12 передвигается в крайнее правое положение, дно 6 датчика уходит влево и масса сыпучего материала высыпается в ящик 13, после чего датчик вновь готов к приемке материала.

Поворотом гайки 17 регулируется степень сжатия резиновых прокладок 15, 1}аходящихся между электродами 2 g и изоляционными стержнями 3, контргайкой 18 фиксируется выбранное положение гайки 17.

Наличие эластичных (резиновых) прокладок между электродами 2 и изоляционными стержнями 3 позволяет плавно регулировать расстояние между электродами 1 и.2 датчика с высокой точностью (до единиц микрометра) и, таким образом, плавно регулировать 5 величину рабочей емкости датчика,т.е. основную характеристику емкостного датчика влажности, чем повышается точность измерения влажности зерна.

Применение эластичйой (резиновой) прокладки 15 выгодно и тем, что .прокладки одновременно служат.уплотнением между электродами 2 и изоляционными стержнями 3.

Размеры резиновой прокладки предложены оптимальные.

При Длине и ширине прокладок 15 больше длины и .ширины изоляционных стержней 3 резиновые прокладки изо.т лируют электроды 2 от контролируемого продукта (зерна) 9, что вызывает уменьшение рабочей емкости датчика, т.е. повьш1ение систематической составляющей погрешности измерения.

При длине и ширине прокладок 15 меньше длины и ширины изоляционных стержней 3 между электродами 2 и изоляционными стержнями 3 остается воздушный зазор, в который засыпается мелкодисперсный материал, например мука, что также вызывает повьше- 0 ние систематической составляющей погрешности измерения., поэтому размеры длины и ширины эластичных (резиновых) прокладок 15 должны быть такими же, как соответствующие раз- 5 меры изоляционных стержней 3. I

Эксперименты показали, что толщина эластичных (резиноШк) прокладок 15 меньше 0,8 мм недостаточна.

5

0

5

31363044

так как при их сжатии (когда расстояние между электродами уменьшают посредством закручивания болтов 17) степень эластичности уменьшается, что мешает достижению необходимого расстояния между электродами 1 и 2 датчика.

Когда толщина эластичных (резиновых) прокладок 15 больше 1,2 мм, с течением времени эластичные (резиновые) прокладки могут получить усадку, т.е. изменять толщину в сторону уменьшения, что в некоторых случаях вызывает увеличение систематической составляющей погрешности измерения влажности. Толщина эластичных (резиновых) прокладок 15 в пределах 0,8-1,2 мм обеспечивает необходимую

Эластичные (резиновые) прокладки 15 помещены между изоляционными стержнями 3 электрода 2 нулевого потенциала так, что при расположении прокладок вблизи электродов нулевого потенциала их диэлектрические характеристики практически не оказывают влияния на электрическое поле емкостного датчика.

Формула изобретения Емкостный датчик .влажности по авт. св. № 621998,0 тличающийся тем, что, с целью повышения точности 15 изме15ения влажности, датчик дополнительно снабжен четырьмя эластичными прокладками, помещенными между электродами нулевого потенциала и изоля10

ционными стержнями с возможностью величину плавной регулировки расстоя- 2о регулирования, при этом длина и щири- ния между электродами 1 и 2 датчика, на каждой прокладки соответствует а также сохранение стабильного рас- длине и ширине изоляционного стерж- стояния между электродами 1 и 2 в ня, а толщина прокладки находится течение длительного времени.в пределах О,8...1,2 мм.

Эластичные (резиновые) прокладки 15 помещены между изоляционными стержнями 3 электрода 2 нулевого потенциала так, что при расположении прокладок вблизи электродов нулевого потенциала их диэлектрические характеристики практически не оказывают влияния на электрическое поле емкостного датчика.

Формула изобретения Емкостный датчик .влажности по авт. св. № 621998,0 тличающийся тем, что, с целью повышения точности изме15ения влажности, датчик дополнительно снабжен четырьмя эластичными прокладками, помещенными между электродами нулевого потенциала и изоля

Cpuff.i

/4

ГУ

IS

фие.г

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к влагомерам, и может быть использовано для измерения влажности сыпучих материалов, например зерна.Изобретение позволяет повысить точность измерения влажности путем изготовления датчиков влагомеров с отклонением величин рабочих емкостей от величины рабочей емкости образцового датчика в допустимых пределах. Для этого датчик снабжен четырьмя эластичными прокладками, помещенными между электродами нулевого потенциала и изоляционными стержнями, с помощью которых можно регулировать величину рабочей емкости датчика. Длина и ширина каждой прокладки равняется соответственно длине и ширине изоляционного стержня, а толщина прокладки находится в пределах 0,8-1,2 мм. Наличие эластичных прокладок позволяет изменять и регулировать расстояние между электродами с высокой точностью и этим плавно изменять и регулировать величину рабочей емкости датчика. 2 ил. « (Л со ot со о 4 4 ГО