Влагомер Советский патент 1989 года по МПК G01N21/81 

входы которого подключены к третьим и четвертым выходам блока 11 управления. Выход приемника 9 излучения через предварительный усилитель 12 подключен к первому входу схемы 13 автоматической регулировки усиления (АРУ), выход которой через усилитель 14 подключен к информационным входам первого 15 и второго 16 аналоговых ключей, выход последнего подключен к первому входу блока 17 обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу первого аналогового ключа 15, одновременно соединенному с первым входом дифференциального усилителя 18, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к второму входу схемы 13 ЛРУ, управляющие входы ключей 15 и 16 подключены соответственно к первым и вторым выходам блока 11 управления.

Блок 10 питания (фиг. 2) содержит два идентичных канала, первый из которых включает в себя последовательно соединенные стабилизатор 19 и усилитель 21 мощности, во втором канале - соответственно стабилизатор 20 и усилитель 22 мощности.

Блок 1 1 управления (фиг. 3) содержит генератор 23 импульсов, выход которого под ключеп к счетному входу триггера 24 и к первым входам двух элементов 2И, 25 и 26, вторые входы которых подключены к выходам триггера 24, а выходы элементов 2И 25 и 26 подключены к входам двух элементов НЕ 27 и 28 и к первому и второму выходам блока 1 I правления, третий и четвертый выходы которого - выходы элементов НЕ 27 и 28.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от первого источника 1 из- пчения формируется линзой 3 и через ин- :ерфс ренционный фильтр 5 попадает в зер- ка .ыню 7, направляющую световой м иж па контролируемый материал, после таимо 1.ейсгвия с ним отраженный поток собирается линзой 8 на приемнике 9. Аанало- ||1 П||,; образом производится облучение urn i ролируемого материала от второго ис- ючпика 2 излучения через линзу 4, интерференционный фильтр 6 и трубку 7. Модуляция излучения производится с помощью управляемых стабилизаторов 19 и 20, усилителен 21 и 22 мощности (блок питания, фиг. 2) и блока 11 управления (фиг. 3) следующим образом. На выходе генератора 23 пмн льсов формируются прямоугольные им- н.1ьсы (фиг. 4), которые подаются на счетным вход ipiinepa 24 и на первые входы элеменюв 214 25 и 26, на вторые входы которых с ipiinepa 24 подаются логические сиг- чялы, в результате чего на выходе элементов 11 25 и 26 появляются импульсы, сдвинутые относительно другого, которые подаются на первый и второй выход блока 11 управления, в частности на управляющие входы аналоговых ключей 15 и 16 (фиг. 1). одновременно эти сигналы подаются на входы элементов НЕ 27 и 28, выходы которых

подключены к третьему и четвертому выходам блока 11 управления, в частности на входы стабилизаторов 19 и 20 (фиг. 2), выходы которых через усилители 21 и 22 мощности подключаются соответственно к источникам

l 1 и 2 излучения. Сигнал с фотоприемника 9 представляет собой последовательность электрических импульсов и(флизм ), U(fy9T) амплитуды которых пропорциональны значениям интенсивности отраженных (прошедших) от контролируемого материала по5 токов излучения с длинами волн Лнзн и Хэт, усиливается предусилителем 12, проходит через схему 13 АРУ и после усиления усилителем 14 поступает на входы аналоговых ключей 15 и 16, для управления рап ботой которых используются импульсы, снимаемые с блока 11 управления. Эталонное напряжение с выхода ключа 15 сравнивается с опорным Uonop , их разность усиливается дифференциальным усилителем 18 и воздействует на управляемый элемент схемы 13

5 АРУ так, что значение сигнала на втором входе блока 17 обработки и индикации, соответствующее V (Рл эт ), остается постоянным Сигнал, соответствующий измерительному сигналу с ключа 16, подается-на блок 17 обработки и индикации, где по заложенному алгоритму обрабатывается и результат индицируется.

Влагомер обладает следующими преимуществами:

возможность применения в качестве модулятора стабилизаторов, управляемых генератором импульсов, предназначенных для питания источников излучения, что дает возможность вместо диска с вращающим его синхронным двигателем, применяемым во

0

многих известных влагометрах, использовать более простую конструкцию модулятора, что уменьшает габаритные размеры и массу влагомера;

снижение энергопотребления из-за исключения двигателя, вращающего модуляторный диск;

повышение точности измерения за счет использования схемы АРУ, второго и дифференциального усилителей, в результате чего эталонный и измерительный сигнал автоматически регулируются таким образом, чтобы эталонный сигнал был постоянно равен заданному опорному сигналу.

Влагомер может быть использован в качестве датчика влажности на разном техно- логическим оборудовании и в виде переносного влагомера за счет уменьшения габаритных размеров, массы и энергопотребления.

Формула изобретения

1. Влагомер, содержащий источник излучения, блок питания, два интерференционных светофильтра, приемник излучения, выход которого подключен к входу предварительного усилителя, два аналоговых ключа и блок обработки и индикации, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и материалоемкости влагомера, в него введены второй источник излучения, три линзы, зеркальная трубка, схема автоматической регулировки усиления, усилитель, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей, а третий и четвертый выходы - к входам блока питания, два выхода которого подключены к соответствующим источникам излучения, по ходу лучей каждого из которых последовательно расположены линза и интерференционный светофильтр, последние через зеркальную трубку и третью линзу оптически связаны с приемником излучения, выход предварительного усилителя через последовательно соединенные схему автоматической регулировки усиления и усилитель подключены к входам обоих аналоговых ключей, выходы которых соединены с соответствующими входами блока обработки и индикации, первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом первого аналогового ключа, второй вход - с источником опорного напряжения, а выход - с управляющим входом схемы автоматической регулировки усиления, блок питания выполнен в виде двух каналов, каждый из которых образован последовательно соединенными управляемым стабилизатором и усилителем мощности.

2. Влагомер по п. 1, отличающийся тем,

что блок управления образован генератором импульсов, триггером, двумя элементами 2И и двумя элементами НЕ. при этом выход генератора соединен со счетным входом триггера и с первыми входами элемен0 тов 2И, вторые входы которых подключены к выходам триггера, а выходы элементов 2И соединены с входами элементов НЕ и с первым и вторым выходами блока управления соответственно, третий и четвертый выходы блока управления подключены к выходам

5 элементом НЕ.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для измерения влажности твердых, сыпучих и ленточных материалов и может быть использовано, например, для измерения влажности белья. Целью изобретения является снижение энергозатрат и материалоемкости влагомера, а также расширение области применения. Для этого во влагомер, содержащий источник излучения, блок питания, два интерференционных светофильтра, приемник излучения, выходом подключенный к входу предварительного усилителя, два аналоговых ключа и блок обработки и индикации, введены второй источник излучения, зеркальная трубка, схема АРУ, усилитель, дифференциальный усилитель и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам аналоговых ключей, а третий и четвертый выходы - к входам блока питания, два выхода которого подключены соответственно к двум каналам, каждый из которых включает в себя последовательно расположенные источник излучения и интерференционный фильтр, последние через зеркальную трубку, контролируемый материал и линзу оптически связаны с приемником излучения, выход которого через последовательно соединенные схему АРУ и усилитель подключен к информационным входам первого и второго аналоговых ключей, выход последнего подключен к первому входу блока обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу первого ключа, соединенного с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к опорному напряжению, а выход - к второму входу схемы АРУ. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Uonop.

Фие.1