ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЛАГОМЕР Советский патент 1970 года по МПК G01N19/10 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к термоэлектрическим влагомерам, используемым для измере.ния влажности волокнистых и сыпучих материалов по их теплопроводности и теплоемкости.

Известные термоэлектрические влагомеры, содержащие датчик, к которому припрессовывается проба исследуемого материала, и электрическую измерительную схему, не обеспечивают достаточной точности измерения, поскольку в них одновременно используются нагреватель и индикатор температуры в виде терМопары или терморезистора. Точность измерения темиературы зависит от теплового контактирования индикатора температуры с нагревателем. При плоском нагревателе усложняется получение высокой точности измерения температуры по всей его поверхности.

С целью повышения высокой точности измерения искомого параметра в предлагаемом влагомере датчик выполнен в виде с натянутыми на нее нитями диэлектрика, например из стеклоткани, между которыми размеп1ена бифилярно намотанная спираль термосопротивления.

включение датчика в электрическую измерительную схему.

Датчик термоэлектрического влагомера содержит выполненную из материала с ималой теплоемкостью рамку / с натянутыми нитями диэлектрика 2, наиример из стеклоткани, между которыми размещена бифилярно намотанная спираль 3 термосопротпвления, например из медного ировода. Витки лровода укладываются в один-четыре слоя и склеиваются, например клеем БФ, между стеклотканью. При применении провода со стеклянной изоляцией возможно приклеивание его не между нитями стеклоткани, а на ее поверхности с двух сторон.

Сопротивление провода (термосопротивления) датчика при выбраннол наиряжении должно быть таким, чтобы при пропускании через него электрического тока в нем выделялось количество теплоты большее, чем может поглоп1аться исследуемым материалом, имеющим наибольшую допустимую влажность.

Для измерения влажности исследуемого материала датчик включается в электрическую измерительную схему, содержащую балластное сопротивление 4, электрический мост 5. состоящий из сопротивлений 6-9, микроамперметр 10 с добавочным сопротивлением //, триггеры 12, 13 с различными порогами срабатывания, поляризованное реле 14 и секундомер 15. Сопротивление 6 должно быть темиературостабильным.

Работает термоэлектрический влаго-мер следующим образом.

Датчик (термосоиротмвление) вставляется в футляр. С двух сторон от датчика закладывается проба исследуемого материала, которая должна иметь определенную илотность или занимать определенный объем прн условленном весе. К клеммам 16 моста 5 подключается стабилизированный источник тока (на чертеже не иоказан). Бал.ластное сопротивление 4 ири этом должно быть разомкнутым, а добавочное со противление // - замкнутым. В таком состоянии на сопротивлении датчика не должно выделяться тепло, вызывающее его согревание.

Перемещая двнжок сопротивления 8 добиваются баланса токов моста, который определяется по установке стрелки микроамперметра 10 на нуль. Соиротивление 8 должно иметь шкалу температуры, по которой определяется температура датчика и пробы, уложенной в футляр. После измерения температуры размыкают сопротивление // и замыкают сопротивление 4. От проходящего тока датчик начинает нагреваться, что привадит к изменению его сопротивления и разбалансу токов моста, который контролируется микроамперметром 10. По достижении определенного напряжения разбаланса моста срабатывает триггер /2 и с помощью реле 14 включает секундомер 15. При повыщении паиряжения разбаланса до определенной величины срабатывает триггер 13, выключающий секундомер. Так как с повыщенной влажностью и.меет больщую теплоемкость по сравнению с су.кой, то и вре.мя .арогрева датчика будет зависеть ог влажности пробы. Таким образом, показания секундомера отражают влажность пробы. По температуре пробы, определенной вначале, вносится поправка в .процент влажности. Пороги срабатывания триггеров могут быть

выбраны на участках линейного изменения разбаланса напряжения моста. Повышение линейности разбаланса моста можно достичь ири.менением источника тока со стабилизатором мощности.

Конструкция датчика и схема его включения позволяют использовать его одновременно для трех целей; как термомехр, определяющий начальную тем;пературу пробы; как нагревательный элемент; как датчик изменения

температуры в процессе нагревания пробы. Совмещение функций, выполняемых одним датчиком, иовыщает точность определения температуры, а следовательно, и точность определения влажности.

гт

Предмет изобретения

Термоэлектрический влаго.мер, содержащий датчик, к которому припрессовывается ероба исследуемого материала, и электрическую

измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точиости, в нем датчик выполнен в виде ра.мки с натянутыми на нее нитями диэлектрика, например из стеклоткани, между которыми размещена бифилярно

намотанная спираль термосопротивления.

I. Гп I ГпЛ Г : Л ГрП Гп1 г п - п

-3,

4JM lii

I I М I I

I l I ч II I

и , V I I , I I I I I 1 I M i j I I I I I I I M I I , ,

11 I,, 11 I I I, I 11111,11 и 11 11 11 L j -L J L1

-0 -0

Sa