Устройство для определения влажности Советский патент 1990 года по МПК G01N22/04 

ел

00

4ib

00

Ичобретеиие (ггЕ ос;итс | к те.хмнкр ипмереиий на Ct5 и може 1 быть нспо.т-ь чопапо для измерения влажности гточпы и других сыпучих и жидких материалов

Целью изобретения является обеспечение неразругаающего определения во:ажности в больших объемах материала.

На чертеж-е представлена электрическая функциональная схема устройства для определения влажности.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, СВЧ-гене- ратор 2, мультивибратор 3, полоско- вый датчик 4 в виде несимметричной полосковой линии, коммутаторный диод 5, усилитель 6, выпрямитель 7, фильтр 8 нижних частот, блок 9 выборки и хранения, логарифматор 10, вольтметр 11, одновибратор 12, компаратор 13, пиковый детектор 14, резистор 15 и конденсатор 16.

Устройство работает следую1цим образом.

Сигнал, вырабатываемый СВЧ-гене- ратором 2 и модулированный по частоте с помощью генератора 1 пилообразного напряжения, поступает в несимметричную полосковую линию 4, помещенную в исследуемый материал и нагруженную на коммутаторный диод-5, модулирующее напряжение на который подается с мультивибратора 3.Отраженный от коммутаторного диода.5 СВЧ- сигнал проходит вторично через полосковую линию 4 и возвращается в СВЧ-генератор 2, вследствие чего СВЧ-генератор 2 работает в автодин- ном режиме. При частотной модуляции СВЧ-генератора в цепи обратной связи происходит изменение фазы сигнала, и мощность генератора меняется по ко синусоидальному закону.

В соответствии с изменением мощности изменяется ток, текущий через СВЧ-генератор 2 и резистор 15,включенный в цепь питания СВЧ-генератора 2. Мультивибратор 3 периодически открывает и закрывает коммутаторный диод 5, тем самым меняя фазу отраженного от конца полосковой линии сигнала на F . При этом мощность СВЧ-генератора 2 модулируется с частотой мультивибратора 3. Помимо этой быстрой модуляции происходит и вторая, медленная модуляция мощности СВЧ-генератора 2 вследствие изменения его частоты под воздействием пилообразного напряжения, гюступлюще- Г о на вход частотной модуляции СВЧ- генератора с генератора 1 пилообраз- ного напряжения. Переменная составляющая напряжения, выделяющегося на резисторе 15, через конденсатор 16 поступает на вход усилителя 6. Усиленный сигнал выпрямляется выпря№1телам 7 и сглаживается фильтром 8 нижних частот. Сглаженное напряжение поступает на второй вход компаратора 13 и вход пикового детектора 14,непрерывное |1зменение частоты СВЧ-генератора происходит до тех пор,пока

напряжение, -снимаемое с резистора 15, не достигнет своего максимапьного значения. По достижении максимального значения компаратор 13 переключается и одновибратор 12 вырабатывает короткий импульс, останавливающий генератор 1 пилообразного напряжения. Одновременно обнуляется пиковый детектор 14, и блок 9 выборки и хранения

запоминает это максимальное напряжение. Напряжение с блока выборки и хранения поступает на вход логариф- матора 10, где логарифмируется, а затем измеряется и индицируется

вольтметром 11, показание которого пропорционально измеряемой влажности. ,

Формула изобретения

Устройство для определения влажности, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор и полоско- вый датчик в виде несимметричной полосковой линии, отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения неразрушающего определения влажности в больших объемах материала,СВЧ- генератор выполнен перестраиваемым

по частоте и соединен с источником питания через введенный резистор, введены последовательно соединенные конденсатор, вход которого соединен с выходом резистора, усилитель,выпрямитель, фильтр нижних частот,блок выборки и хранения, логарифматор и вольтметр, последовательно соединенные пиковый детектор, вход которого соединен с выходом фильтра нижних

частот, компаратор, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, одновибратор и генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с управляющим входом

,.1587АЗО

6

СВЧ-1-енератора, выход однорибратора -тор, выход которого соединен с вхосоедн 1ен со сбрасываюшнм входом пико-дом полоскового датчика, причем между

вого детектора и управляющим входомпроводниками полоскового датчика на

блока выборки хранения, мультивибра-его конце включен введенный коммутаторный диод.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - обеспечение неразрушающего определения влажности в больших объемах материала. Устройство для определения влажности содержит генератор 1 пилообразного напряжения, СВЧ-генератор 2, мультивибратор 3, полосковый датчик 4, коммутаторный диод 5, усилитель 6, выпрямитель 7, фильтр нижних частот 8, блок 9 выборки и хранения, логарифматор 10, вольтметр 11, одновибратор 12, компаратор 13, пиковый детектор 14, резистор 15 и конденсатор 16. СВЧ-генератор 2 работает в автодинном режиме и его мощность модулируется с частотой мультивибратора 3. Дополнительная ее модуляция происходит вследствие изменения частоты СВЧ-генератора 2 под воздействием поступающего на его вход пилообразного напряжения с генератора 1. Переменная составляющая напряжения, выделяющегося на резисторе 15, обрабатывается и при достижении максимального его значения происходит отключение генератора 1, а блок 9 запоминает это максимальное значение. 1 ил.