Устройство для автоматического измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N27/22 

4

со

О5

1

Изобретение относится к средствам и приборам измерения влажности, например, зерпа, удобрений, кормовых дро 1сжей и друг1- с сыпучих материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - конструкция ервичных преобразователей. Устройство включает основной 1 и опорный 2 емкостные первичные преобразователи (ПП), автогенераторы 3 и 4, преобразователи 5 и б частота-код, регистры 7 и 8 памяти, вычислительное устройство 9, регистратор 10, блок 11 синхронизации и датчик 12 скорости, ПП 1 и 2 включены в частотозадающие цепи автогенераторов 3 и 4 5 выходы которых подсоедир„

,нены соответственно к входам преобразователей 5 и 6, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистров 7 и памяти. Синхронизирующий вхяд регист ра 7 памяти соединен с первым выходом блока 11 синхронизации, а синхронизирующий вход регистра 8 памяти - с вторым выходом блока 11„ Выходы ре- тистра 7 памяти подключены соответ- ственно к первому и второму входу вычислительного устройства 9, третий вход которого подключен к третьему выходу блока 11. Выход вычислительного устройства 9 подключен к первому входу регистратора 10, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока 11, вход которого соединен с датчиком 12 скорости.

К онструкция ПП 1 и 2 коаксиального типа изображена на фиг. 2. ПП 2 расположен на расстоянии 21 от ПП 1 по оси двилсения исследуемого материала, где 1 - длина конденсаторной пластины.

Внутренняя пластина конденсатора опорного ПП 2 снабжена диэлектричес- КИМ покрытием 19,

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени контролируемый материал находится в зоне ПП 1. Следовательно, выходная частота генератора 3 обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости материала -с ;

f - E ls j/5J: 5 2 trie. (1)

где К - коэффициент, зависящий от

условий измерения и объемной плотности контролируемого материала; 1 - длина цилиндра; R - радиус внешнего цилиндра

ПП 1;

R.J радиус внутреннего цилиндра ПП 2.

Через некоторое время, зависящее от скорости движения материала ( контролируемый материал пере ещает- ся в зону емкостного ПП 2, Емкостный преобразователь 2 имеет дополнительное диэлектрическое покрытие с проницаемостью г, , Следовательно, входная частота генератора 4

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к автоматизированным измерителям влажности сыпучих материалов, и может быть использовано для решения широкого класса задач в различных отраслях народного хояйстваг Цель - повышение точности измерений. В известный двухканальньш измеритель .влажности с преобразованием информативного частотного сигнала в код и вычислением функции влажности дополнительно введены блок синхронизации, датчик скорости, два регистра памяти. Данные блоки позволяют учесть скорость потока и устранить методическую погрешность измерения. Кроме того, электроды первичных преобразователей разнесены по оси движения материала на расстояние удвоенной длины пластины конденсатора первичного преобразователя, а одни из пластин опорного первичного преобразователя снабжены диэлектрическим покрытием. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.. : (О сл с:

Блок 11 синхронизации содержит генератор 13 опорной частоты, двоичные счетчики 14 и 15, RS-триггер 16, при этом выход датчика 12 соединен с С-входом счетчика 14, R-входом счетчика 15 и С-входом счетного триггера Mf выход генератора 13, соединен с R-входом счетчика 14 и С-входом счетчика 15, а выходы счетчиков 14 и 1,5 соединены соответственно с S- и R-входами триггера 16, прямой выход которого является четвертым выходом блока 11. Выход счетного триггера 17 является первым выходом блока 11, а

инверсньй выход - вторым выходом бло-,. проницаемости материала определяется из совместного решения уравнений

(1) и (2):

ка 11. Одновременно инверсный выход счетного триггера 17 через элемент 18 задержки соединен с третьим выходом блока- 11 .

ех е,.

К(п1п RI/RI + х1п R1/R3) , t (j

2 lfl EX Л

где Ri|- радиус внутреннего цилиндра ПП 2.

Значение коэффициента К остается постоянньм, так как емкостный ПП 1 расположен относительно емкостного преобразователя 2 на расстоянии, равном 21, и при больщой скорости движения материала из точки A,j в точку А| параметры последнего практически не изменятся.

Истинное значение диэлектрической

ех е,.

Час 1 о- 1 ы I,

и

f-a снимаются с Т.С П.

генераторов.

Для малых изменений емкости отно- сительное изменение частоты

4f Г„

4i 7

где fj, - частота генератора (3 или 4) без Зс1полнения.

В вычислительном устройстве 9 определяется значение влажности с учетом введения поправки на скорость движения материала.

Функциональная зависимость (3) реализуется в вычислительном устройстве 9, на первый вход которого подается код частоты ПП 1, а на второй код частоты ПП 2, снимаемые с выходов 20 которых подсоед1-,иены к соответству- преобразователей 5 и 6 частота-код. Текущее значение диэлектрической проницаемости (. с выхода вычислительного устройства поступает на перющнм преобразователям частота-код, и вычислительное устройство, выход которого соединен с регистратором, отличающееся тем, что,

ющнм преобразователям частота-код, вычислительное устройство, выход ко торого соединен с регистратором, отличающееся тем, что,

вый вход регистратора Ю. Синхрониза- 25 с целью повыщения точности, в него

ция работы устройства осуществляется блоком 11, который обеспечивает разрешение работы з стройства при достижении скорости движения материала больше минимальной (V| д, ), запись в регистры 7 и 8 памяти кодов преобразователей в зависимости от скорости движения материала, а также синхронизирует работу вычислительного устройства.

Частотный сигнал с выхода датчика .12 скорости поступает на счетчики 14 и 15, Когда час,тота датчика 12 . меньше частоты генератора 13, выходной сигнал счетчика 15 подтверждает нулевое состояние триггера 16. Когда частота датчика 12 скорости становится больше частоты генератора 13, на выходе счетчика 17 появляется сигнал, который устанавливает триггер 16 в 1, и его прямой выход разрешает работу регистратора 10, Запись цифровой информации в регистры 7 и 8 осуществляется сигналами с выходов счетного триггера 17. Запуск вычислительного устройства 9 осуществляется ; инверсного выхода триггера 17 через элемент 18 задержки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять истинное значение диэлектрической проницаемости материала и, следовательно, влажность исследуемого материала. Вычислительное устройство 9 позволяет также усреднять результаты нескольких измерений.

Формула изобретения

которых подсоед1-,иены к соответству-

ющнм преобразователям частота-код, и вычислительное устройство, выход которого соединен с регистратором, отличающееся тем, что,

введены датчик скорости, блок синхронизации и два регистра памяти, информационные входы которых подклнг чены к соответствующим выходам преобразователей частота-код, синхронизирующие входы подсоединены соответственно к первому и второму выходам блока синхронизации, а входы подключены к первому и второму входам вычислительного устройства, третий вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, вход которого подсоединен к датчику скорости, а четвертый выход соединен с

вторым входом регистратора.

(pfjz.i

Редактор А. Огар

9uz,2

Составитель Ю. Коршунов

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

а