Электрический датчик влажности Советский патент 1993 года по МПК G01N27/22 

Ј

Использование: измерительная техника. Электрический датчик влажности содержит рабочий и общий электроды, подключенные к электронно-измерительному блоку, причем рабочий электрод выполнен в виде конусного клина, а общий электрод - в виде пластины с изолирующей подложкой, расположенной симметрично на основании рабочего электрода таким образом, что ее края выступают за поверхность рабочего электрода. Эта пластина выполнена предпочтительно круглой формы. Такое выполнение электрического датчика влажности позволяет упростить конструкцию и повысить точность измерений. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам емкостного типа для измерения влажкости рыхлых и сыпучих материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в электрическом датчике влажности, содержащем осесимметричные рабочий и общий электроды, подключенные к электронно-измерительному блоку, причем рабочий электрод выполнен в виде клина, общий электрод выполнен в виде обращенной изоляционной подложкой к основанию рабочего электрода шайбы, внешний диаметр которой превышает диаметр основания клина, а внутренний - меньше этого диаметра.

Такое выполнение электрического датчика влажности обеспечивает уплотнение

грунта при осуществлении измерений, устраняет нежелательные влияния постоянной составляющей электрического сигнала на показания электронно-измерительного блока. . .

Как видно из чертежа, зондирующий элемент датчика влажности содержит рабочий электрод, выполненный в виде конусного клина 1, и общий электрод, выполненный в виде шайбы с помещенной на основании конусного клина подложкой 2, на которую со стороны, противоположной месту контакта шайбы с конусным клином, нанесен токо- проводящий слой 3. При этом внешний диаметр шайбы, образованной подложкой 2 и токопроводящим слоем 3, значительно превышает диаметр основания конусного клина, а ее внутренний диаметр - меньше диаметра конусного клина.

00

о

о

СА) Оч

4

CJ

Взаимная фиксация рабочего и общего электродов осуществляется путем навинчи- вания на хвостовик 4 рабочего электрода ручки 5, снабженной центральным отверстием для пропускания электрических отводов 6 и 7 к входам электронно-измерительного блока 8. При этом второй конец электрического отвода 6 подведен непосредственно к хвостовику 4, а электрический отвод 7 проходит по канавке, выполненной на цилиндрической поверхности хвостовика, и подключен к токоподводящему слою 3 общего электрода.«

Электрический датчик влажности работает следующим образом. При погружении конусного клина 1 в слой исследуемого материала с помощью поверхности, образуемой диэлектрической подложкой 2, осуществляется сжатие исследуемого материала до требуемой степени плотности. Затем включается электронно-измерительный блок 8, выполненный, например, на базе серийно выпускаемого измерителя типа Е 7 - 13, снабженного источником электрического тока переменной полярности частотой И кГц. При этом вокруг рабочего электрода, выполненного в виде конусного клина 1, образуется симметричное электрическое поле, взаимодействующее с исследуемой массой. Это взаимодействие выражается в изменении диэлектрической постоянной в зависимости от степени влажности исследуемой мЈссы. Это изменение диэл ектрической постоянной ведет к изме- , нению емкости датчика, регистрируемому прибором.

В контрольно-измерительном блоке показания емкости калибруются в показания влажности. Форма конусного клина, выбранная для рабочего электрода, позволяет легко погружать его в исследуемый материал, а размещение общего электрода, выпол- ненного в виде подложки 2 и

токопроводящего слоя на основании клина 1, перпендикулярно и симметрично его продольной оси с учетом его значительно большей площади, чем площадь основания клина 1, обеспечивает получение требуемой

плотности исследуемого материала при значительной простоте конструкции и экономичности изготовления датчика, исключает прохождение постоянной составляющей сигнала к общему электроду как непосредственно от рабочего электрода, так и через исследуемый материал. Это позволяет повысить точность измерений и расширить диапазон использования датчика, а выбор внутреннего диаметра шайбы меньшим относительно диаметра основания конусного клина 1 уменьшает влияние высокой напряженности электрического поля, возникающей в зоне смежных торцевых участков общего и рабочего электродов, и, таким образом, позволяет обеспечить высокую чувствительность датчика.

Формула й.зобретения Электрический датчик влажности, содержащий осесимметричные рабочий и общи и электроды, подключенные к электронно-измерительному блоку, причем рабочий электрод выполнен в виде клина,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, общий

электрод выполнен в виде изоляционной подложки, обращенной к основанию рабочего электрода, шайбы, внешний диаметр которой превышает диаметр основания клина, г внутренний меньше этого диаметра.