УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1968 года по МПК G01R23/00 G01N27/22 

Известные устройства для изтлерения влажности, содержащие емкостный датчик, один или два генератора, .преобразователь разности частот в напряжение и регистрирующий прибор, вносят в результат измерения методическую погрещность, обусловленную низкочастотной поляризацией, происходящей в контактирующем с датчиком материале, которая возникает вследствие многократных переключений цепи датчика со сравнительно низкой частотой.

В предложенном устрой стве указанный недостаток устранен. Это достигнуто тем, что устройство снабжено двумя накопительными конденсаторами, запоминающими напряжение преобразования разности частот, которые включены на входы дифференциального вольтметра, и синхронным переключателем, включенным в цепь одного из накопительных конденсаторов и отключающим его в момент контакта датчика с материалом.

На фиг. 1 дана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - его развернутая схе}ла.

Датчик / влажности включен в колебательный контур генератора 2 высокой частоты. Блок 5 преобразует частоту генератора в напряжение. К блоку 3 преобразования через синхронный переключатель 4 подключен накопительный конденсатор 5 и непосредственно - накопительный конденсатор 6. Конденсаторы 5 Я 6 включены на входы дифференциального вольтметра 7 с выходным показывающим прибором 8.

В качестве синхронного переключателя быть использован микропереключатель или реле, контакты которого переводятся в момент прижатия датчика к материалу (Б случае прикладной конструкции датчика) или в момент засыпки материала внутрь датчика (в случае насыпной конструкции датчика).

Ема остный датчик 1 (см. фиг. 2) включен в колебательный контур генератора высокой частоты, собранного на лампе Л. Через конденсатор Ci напряжение этой частоты поступает на вход блока 3 преобразования. В блоке 3 входная частота смещивается с частотой, генерируемой опорным генератором, собранным на триодной части лампы Ло.

Разностная частота, выделяемая на сопротивление 1 через цепочку подается на усилитель-ограничитель, собранный «на лампе Лз, и далее через конденсатор Сз на интегрирующую цепочку, состоящую из диодов Дг и Да, разрядного сопротивления R и накопительных конденсаторов 5.(Сц) и fiCQ). Причем конденсатор С может отключаться при помощи переключателя 4 от интегрирующей цепи. Накопительные конденсаторы С

и Cs выключены на входы дифференциального вольтметра 7, собранного на лампе Л. Выход дифференциального вольтметра нагружен на выходной магнитоэлект.ричеокий прибор 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном цоложении (датчик 1 не контактирует с материалом и контакт /d синхронного переключателя 4 находится в замкнутом положении) накопительные конденсаторы С4 и Са находятся под одинаковым потенциалом и, следовательно, стрелка выходного прибора 8, регистрирующего разность напряжений на входах дифференциального вольтметра 7, стоит на нуле. Такое положение стрелки не связано с нестабильностью частот рабочего и опорного генераторов. В саамом деле, при произвольных изменениях значения разностной частоты на выходе блока 3 ореобразования меняется абсолютное значение потенциала, под которым находятся накопительные конденсаторы 5 и 5, однако напряжения на этих конденсаторах при замкнутом контакте /Ci тождественно равны между собой и, следовательно, на выходе дифференциального вольтметра напряжение равно нулю независимо от абсолютных значений частот рабочего и опорного генераторов.

В начальный момент соприкоонавения датчика с материалом контакт /Ci размыкается и конденсатор 5 отключается от интегрирующей цепи, сохраняя первоначальный потенциал. Одновременно с отключением накопительного конденсатора 5 частота рабочего генератора изменяется на величину, пропорциональную изменению емкости датчика, и напряжение на выходе блока преобразования изменяется пропорционально величине ухода частоты.

Таким образом разность напряжений на накопительных конденсаторах 5 и (5 пропорциональна разности значений частоты рабочего генератора до контакта датчика с материалом и после контакта. При этом нестабильность частот как рабочего, так и опорного генераторов никак не оказывается на результатах измерений.

Предмет изобретения

Устройство для измерения влажности материалов, содержащее емкостной датчик, включенный в колебательный контур генератора высокой частоты, опорный генератор, преобразователь разности частот генераторов в напряжение, регистри1рующий прибор, отличающееся тем, что, с целью устранения погрешности измерения, связанной с низкочастотной поляризацией материала в поле конденсатора, оно снабжено двумя накопительными конденсаторами, запоминающими напряжение преобразования разности частот, которые включены на входы дифференциального вольтметра, и синхронным переключателем, включенным в цепь одного из накопительных конденсаторов и отключающим его в момент контакта датчика с материалом.

dHZ