Устройство для контроля влажности полосовых материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля влажности движущихся полосовых материалов, например бумаги, картона, ткани.

Цель кзооретения - повьшение достоверности контроля влажности.

I

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - конструктивное выполнение первичных преобразователей; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2.

Устройство (фиг.1) содержит основные 1 и 2 и опорные 3 и 4 емкостные

первичные преобразователи (ПЛ), автогенераторы 5-8, дешифратор-мультиплексор 9, преобразователи частота - код 10 и 11, вычислительное устройство 12, генератор 13, двоичный счетчик 14, селектор-мультиплексор 15, регистратор 16, задатчик 17, элемент 18 сравнения, устройство 19 индикации. ПП 1-4 включены в частотозадаго- щие цепи автогенераторов 5-8.

Конструкции ПЛ 1-4 изображены на фиг..2. ЛП 1 и 2 - плоские конденсаторы, между пластинами которых находится исследуемый материал, ГР 3 и 4 - плоские конденсаторы, нижние пластины которых снабжены диэлектрическими прокладками с известно диэлектрической проницаемостью f „ Площадь всех пластин одинакова.

ср о

OfS

Емкость плоского конденсатора с исследуемым материалом и воздушной прослойкой между пластинами (ПП 1 и 2) определяется но (Ьэрмуле

/1

evd, +E.d,

где fp,.у - диэлектрические проницаемости воздуха и ис- следуемого материала; S - площади пластин конденсатора;d(j, dj,-толщины воздушной нрослойки и исследуемого материала,

Если принять во внимание, что So 1 то (1) можно записать так:

. . р 1.X.S „

e-xd, - d, .

Дпя ПП 3 и 4 с диэлектрическими гфок ладками

р

ex6odp+6,e,d, +e,

где dj , n толщина и диэлектрическая проницаемость прокладки. При 0 1

С С о

Су Сп

ТГЗГ+Тп ЗГ+еТРх ;

Следовательно, выходная, частота генераторов 5 и 6 при одинаковых условиях определяется как .

(2)

Л „ a8j i,l- - Е,

(5)

Р -р „ Ni - N

(Ь -ь e;a) .

Устройство обеспечивает два режима работы: режим измерения влажности и режим автоматической диагностики. Выбор режима осуществляется двоичным счетчиком 14.

3 таблице показано распределение частот на выходе дешифратора-мультиплексора 9 и наличие кодовой информации на выходах селектора-мультиплексора 15 в зависимости от состояния счетчика 14.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени контролируемый материал находится в зоне Ш1 1 . Выходная частота f генератора 5, определяемая выражением (5), через преобразователь 10 поступает на первый вход вычислительного уст- р ойства 12. Скорость движения материала V, например бумаги на бумагоделательной машине, в процессе производства неизменна. Поэтому при заданной тактовой частоте генератора 13, определяемой по суш.еству быстродействием вычислительного устройства, обеспечение измерения в одной точке достигается расположением ПП 1 и ПП 3 на определенном расстоянии L один от другого, определяемом как

V

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля влажности движущихся полосовых материалов, например бумаги, картона, ткани. Цель изобретения - повышение достоверности контроля влажности. Устройство содержит две пары емкостных преобразователей, включенных в частотозадающую цепь автогенератора, дешифратор-мультиплексор, селектор-мультиплексор, преобразователи частота-код, вычислительное устройство, регистратор, индикатор, схему сравнения, задатчик. Цель изобретения достигается за счет проведения в каждом цикле измерений контрольной операции определения допустимости расхождения фактической емкости основного и опорного датчиков. 2 ил.

где К dx/S4 L; а do/d;(i L - индуктивность контура автогенератора.

Емкостные преобразователи ПП 3 и 4 имеют дополнительную диэлектриче кую пластинку с 8р .Следовательно, выходная частота генераторов 7 и 8 при равных условиях равна

f „ Ъех+ аЕхбп+бп /,-4

т t /1 - t ггс

Сп t)(

-,4где Ъ .

Истинное значение диэлектрической проницаемости из совместного решения уравнений (5) и (6) равно

г

fi - f (

х - п - b +Tn a) I

(7)

или в кодах

где V - линейная скорость движения

материала;

F - частота тактового генератора (1/F больше времени . счета вычислительного устройства) .

Через время t 1/F (такт 2) контролируемый материал перемещается в зону ПП 3. Выходная частота генератора 6 равна fj (выражение 6). Частота fJ через преобразователь 11 поступает на второй вход вычислительного устройства 12, которое реализует зависимость -(8). Значение влажности через селектор-мультиплексор 15 поступает на регистратор 16.

В третьем и четвертом тактах осуществляется режим диагностики.Третий такт - состояние счетчика 14/10. Частоты f, и f через.преобразователи 10 и 11 поступают на вычисли516104

тельное устройство, которое выполняет в данном случае функцию вычитания кодов N, - Ng -Л.М|. В четвертом такте определяется разность N -N с A-Hj. Разность ANi,.2. устройстве 8 сравнения сравнивается С: кодом задатчика . Если / А N ,2, / W, , то включается устройство индикации, сигнализирующее либо о неисправное- 10 ти одного из элементов схемы, либо о непредусмотренном уходе емкости одного из конденсаторов.

Формула изо. бретения Устройство для контроля влажности полосовых материалов, содержащее генератор, двоичный счетчик,первые ocHOBHoii и опорный емкостные преобразователи, включенные соответственно в частотозадаюшие цепи первого и второго автогенераторов, вычислительное устройствоJ регистратор,два преобразователя частота - код, выходы которых соединены по входам вычислительного устройства, а выход генера- тора соединен с входом двоичного

Примечание.

166

счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышещ1я достоверности контроля влажности, в него дополнительно введены вторые основной и опорный преобразователи, включен- Hbie в частотозадающие цепи третьего и четвертого автогенераторов,устройство индикации, дешифратор, мультиплексор, селектор-мультиплексор,элемент сравнения, задатчик, причем выходы автогенераторов подключены к информационным входам дешифратора - мультиплексора, выходы которого соединены с входам-: преобразователей частота - код,-выход двоичного счетчика подключен к управляющим входам дешифратора-мультиплексора и селектора-мультиплексора, информационный вход которого подключен к выходу вы- .числительного устройства, первый выход селектора-мультиплексора подюпо- чен к регистратору, а второй выход - к первому входу элемента сравнения, к второму входу которого подключен задатчик, а выход элемента сравнения

подключен к устройству индикации. )

Знак + означает наличие информации.

/1

6

Л

и

/ f

/Л

/4

/

,/4

„.,

Фиг,

bi. г

Редактор М.Петрова

Лизи ктрическоу прокладка

РШ,3

Составитель В.Немцев

Техред М.Дидык Корректор 0.Кравцова

/2

тХ

/

/5

Етс«с

f

/5