Емкостный датчик для определения состава и кислотности молока Советский патент 1988 года по МПК G01N27/22 

оо оо

ел

о

О1

я

Йя.У

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к датчикам анализа состава молока путем иэмерения его проводимости и ди- электрической проницаемости.

Целью изобретения является повышение точности определения.

На фиг.1 представлен датчик для: определения состава молока, разрез; на фиг.2 - схема подключения датчика к измерительному блоку; -на фиг.З - принципиальная электрическая схема блока стабилизации температуры датчика.

Емкостной датчик для определения состава и кислотности молока состоит из цилиндрического корпуса-изолятора 1, двjrx электродов, один из которых представляет собой коаксиально расположенные на диэлектрическом основании четьфе цилиндрические секции 2-5, крайние из которых заземлены, а другой электрод 6 установлен по центру корпуса-изолятора 1, вмонтирован в его дно и выполнен в виде иглы, при этом измерительный электрод 3 покрыт изнутри диэлектриком (титановой эмалью). С наружной стороны на электроды 3 и 4 найесены пленочные электронагреватели 7 и 8, один из которых имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, а другой - положительный. Нагреватели имеют выводы 9. На уровне границы между электродами 3 и 4 вмонтирован датчик 10 температуры, служащий для измерения температуры молока. Все токоподводы от средних измерительных электродов 3 и 4 и крайних охранных электродов 2 и 5 емкостного датчика датчика 10 температуры и элементов пленочного электронагревателя 7 и 8 выведены к штепсельному разъему 11. В верхней И нижней частях корпуса- изолятора I имеются трубчатые сливны каналы 12, оканчивающиеся краном 13. Все элементы датчика заключены в общий корпус 14, имеющий крышку 15. Внутренний электрод 6 датчика подклю чен к одному из полисов генератора 16 высокой частоты, второй: полюс которого заземлен. Внешние измерительные электроды 3 и 4 подключены к блокам 17 и 18 измерения дйэлектричес- кой проницаемости и -электрической пррводности. -.

Блок стабилизации температуры емкостного датчика состоит из тиристорного коммутатора 19, через который подводится питание к крайним то- коподводящим электродам 9 пленочных электронагревателей 7 и 8. Параллельно к этим .нагревателям подключены два последовательно соединенных резистора 20 и 21, сигнал с общей точки которых и общей точки пленочных нагревателей подается через усилитель 22, диод 23 на катушку электронагревательного реле 24, параллельно которой подключен конденсатор 25. Нормально разомкнутый контакт 26 электронагревательного реле 24 включен .в цепь управления тиристорного коммутатора 19..

Значение температуры стабилизации задается с помощью переменного резистора 27 усилителем 22. Для переключения датчика с режима измерения диэлектрической проницаемости на режим измерения электрической проводности в датчике имеется кнопочный переключатель .

Устройство работает следующим образом.

В емкостной датчик вливается молоко. При этом нижний сливной канал закрыт, а верхний - открыт с помощью крана. Молоко, достигнув верхнего сливного кан ала, сливается, тем самым постоянно поддерживая заданный уровень, после начала слива молока подача его прекращается-. После подготовки датчика к замеру включается блок стабилизации температуры. С помощью переменного резистора 27 путем изменения коэффициента усиления усилителя 22 задается значение температуры стабилизации датчика. При включении блока стабилизации напряжение питания через тиристорньй коммутатор 19 подается на злектроды пленочного электронагревателя, по мере его разогрева увеличивается сигнал |U, снимаемый с общей точки резисто ров 20 к 21. н общей точки пленочных нагревателей, так как пленочный электронагреватель вьтолнен из двух элементов с различными температурными коэффициентами сопротивления. Далее сигнал ли через усилитель 22, диОд 23 поступает на конденсатор 25 в катушку электронагревательного реле 24. Постепенно увеличиваясь, сигнал Л и приводит к повьш1ению напряжения на конденсаторе 25, который, заряжаясь на напряжение срабатывания

реле, приводит к его срабатьшанию и замыканию нормально разомкнутого контакта 26, при этом пленочный электронагреватель обесточивается. После разряда конденсатора на катушку электромагнитного реле 24 до напряжения опускания реле его контакт 26 размыкается и напряжение питания на электронагревателе подается снова. По мере достижейия емкостным датчиком заданной температуры стабилизации контакт 26 электронагревательного реле периодически все меньше времени находится в разомкнутом состоянии. Режим стабилизации температуры емкостного датчика контролируется с помощью датчика 10 температуры молока.

В результате реализация данного емкостного датчика для определения состава и кислотности молока позволяет повысить точность определения, а также уменьшить время измерения.

Формула изобретения

Емкостной датчик для определения состава и кислотности молока, состоящий из цилиндрического корпуса-изо-. 30

0

5

0

5

0

лятора, двух электродов, один из которых представляет собой коаксиально расположенные на диэлектрическом основании четыре цилиндрические секции, крайние из которых заземлены а другой электрод установлен по центру корпуса-изолятора, блоков для измерения электрической проводимости и диэлектрической проницаемости, о т - личающийся тем, что, с целью повышения точности определения, датчик снабжен пленочными электронагревателями и переключателем, при этом одна из секций первого электрода подсоединена к блоку измерения диэлектрической проницаемости, а дру-. гая - к блоку электрической проводимости,, пленочные электронагревателя нанесены на внешние поверхности секций, при этом один из пленочных электронагревателей имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, а другой -.положительный, внутренняя поверхность секции д-пя измерения диэлектрической проницаемости покрыта диэлектриком, а переключатель соединяет секции с блоками измерения диэлектрической проницае- мости и электрической проводимости.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к датчикам анализ 1 состава молока путем замера его электропроводимости и диэлектрической проницаемости;Цель изобретения - повьшение точности определения состава и кислотности молока, а также ускорение измерений. В емкостном датчике для определения состава и кислотности молока внешний электрод вьшолнен в виде четырех цилиндрических секций, установленны5С на одинаковом расстоянии одна от другой вдоль оси электродов в цилиндрический корпус-изолятор 1, крайние из которых заземлены на корпус,- а средние подключены одна к блоку измерения электропроводимости, а другая к блоку измерения диэлектрической проницаемости. Кроме того, с наружной стороны внешних электродов 3 и 4 нанесены пленочные электронагреватели 7, 8с различным температурным коэффициентом сопротивления на внутреннюю поверхность электрода, предназначенного для измерения диэлектрической проницаемости, нанесен тонкий слой диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью, а между внутренним и внешним электродами расположен датчик 10 температуры. 3 ил. I (Л

16

,

Фиг.2

,

й

/8

73

L

23

25 0ve. J

8 S

uU

«-

2«