Электронный влагомер Советский патент 1991 года по МПК G01N27/22 

1

(21)4437536/25 (22) 06.06.88 (46)23.08.91. Бюл. №31 (72) В.М.Галкин, В.В.Ткаченко и В.Л.Федосеев

(53)551.508.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 591714, кл. G 01 N 27/22, 05.02.78.

Авторское свидетельство СССР Ns 1206671, кл.G 01 N 27/22, 1984.

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЛАГОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения влагосодержания различных материалов. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемой влажности. Электронный влагомер содержит измерительный генератор, выполненный на транзисторном каскаде, включающем первичный преобразователь, подключенный параллельно эмиттерной нагрузке, кварцевый резонатор, включенный между эмиттером и базой, буферный каскад, измеритель частоты, включатель в цепи, соединяющий базу с общей шиной. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения влагосодержания различных материалов. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемой влажности. Электронный влагомер содержит измерительный генератор, выполненный на транзисторном каскаде, включающем первичный преобразователь, подключенный параллельно эмиттерной нагрузке, кварцевый резонатор, включенный между эмиттером и базой, буферный каскад, измеритель частоты, включатель в цепи, соединяющий базу с общей шиной. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в технологических процессах для измерения содержания влаги в различных материалах металлургической, горной, химической, строительной,сельскохозяйственной и топливной промышленности.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемой влажности.

На чертеже приведена принципиальная схема электронного влагомера.

Электронный влагомер состоит из измерительного импульсного генератора, собранного на транзисторе 1 с кварцевым резонатором 2, включенного параллельно конденсатору 3 положительной обратной связи первичного преобразователя 4, включенного в цепь полной отрицательной обратной связи параллельно эмиттерной нагрузке 5 измерительного генератора; контактной кнопки 6 на замыкание, включенё

ной между базой и общей шиной; буферного каскада 7 и измерителя 8 частоты. Элементы 9-11 являются режимозадающими импульсного генератора.

Влагомер работает следующим образом.

Измерительный генератор без кварцевого резонатора вырабатывает импульсное напряжение частотой fi, которое несколько ниже собственной частоты f0 кварцевого резонатора.

При включении кварцевого резонатора измерительный генератор вырабатывает импульсное напряжение, близкое к частоте fo, которое фиксируется измерителем частоты как О влажности.

При заполнении датчика измеряемым материалом, изменяющим емкость отрицательной обратной связи на малую величину (единицы пикофарад), кварцевый резонатор вследствие гистереэисных явлений удержиО 1 Ю CJ

со о

вает частоту измерительного генератора вблизи f0.

Нажатием кнопки б срывают генерирование колебаний измерительного генератора. При опускании кнопки 6 измерительный генератор восстанавливает свои колебания, но уже на частоте f f 1- Л f, где A f - изменение частоты, соответствующее изменению емкости обратной связи АС. Эта частота фиксируется измерителем частоты.

По градуировочной таблице или графику (W) находят значение влажности пробы.

При заполнении датчика контролируемым материалом, изменяющим емкость на десятки и сотни пикофарад, или. когда электрическое сопротивление этого материала становится ниже 300 Ом, частота измерительного генератора автоматически входит в зависимость от изменения емкости обрат- ной связи и электрического сопротивления пробы.

Чем больше величина влажности, тем больше отклонение A f от fi. Конкретному значению влажности конкретного материа- ла соответствует определенное значение At.

Вследствие того, что отношение тока суммарных активных потерь 1а к реактивно- му току 1с. характеризуемому как

tg д -р- имеет неравномерную

1C и) Ка

зависимость от частоты, то для выравнивания этих характеристик в предложенном влагомере используется импульсный изме- рительный генератор, так как импульсные сигналы обладают широким спектром частоты, что до некоторой степени выравнивает эквивалентные схемы замещения сходных влажных материалов.

Экспериментальные исследования макета электронного влагомера показали, что предлагаемое устройство обеспечивает более точное определение влажности (в диапазоне 0-1% погрешность измерения ±0,1%, в диапазоне 1 - 10% погрешность измерения не больше ±0,4%, в пределах 10 - 50% погрешность измерения не более ±1,2%), расширяет диапазон измеряемой влажности, включая материалы с очень высокими электрическими потерями (до ). весьма просто в изготовлении (конструктивно) и позволяет монтировать его непосред- ственно в блоке первичного преобразователя, когда первичный преобразователь используется для непрерывного измерения влажности в технологическом потоке.

Формула изобретения

Электронный влагомер, содержащий измерительный генератор, выполненный на транзисторном каскаде, включающем первичный преобразователь, кварцевый резонатор, а также буферный каскад и измеритель частоты, причем буферный каскад подключен к первичному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемой влажности, он дополнительно содержит включатель, причем первичный преобразователь подключен параллельно эмиттерной нагрузке, база транзистора соединена через кварцевый резонатор с эмиттером и через включатель с общей шиной.