АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ ТКАНИ Советский патент 1971 года по МПК G05B11/12 

Изобретение может быть использовано для регулирования влажности ткани, подачи пара в сушилку, регулирования скорости движения ткани в сушилке и т. д.

Известные устройства для измерения и регулирования влажности ткани характеризуются сложностью электрических и электронных схем, имеют значительное .количество элеКТрических контактов релейного типа и других типов. Эти устройства близки по своим характеристикам к регуляторам ступенчатого (релейного) типа. Следует отметить, ч,та эти системы весьма сложны в наладке И обслуживании, а налияие многочисленных) контактных систем снижает не только на-i дежность и точность системы регулирования но и не позволяет применить принцип npo-i порционального. регулирования./

Предлагаемое автоматическое устройство отличается от известных тем, что, с цельЮ увеличения точности, повышения надежности, расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит пьезоэлектрические модуляторы, к средним клеммам которых соответственно подключены емкостной датчик и емкостной задатчик, а крайние клеммы пьезоэлектрических Модуляторов соединены между собой, причем 0;бш.ий; выход двух других средних клемм соединен с резистором, параллельно которому подключены детектор

и усилитель, соединенный с управляюшими обмотка.ми асинхронного двухфазного двигателя, обмотки возбуждения которого связаны с крайними клеммами пьезоэлектрических

модуляторов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, где: /-емкостной датчик (его емкость - Сдат); 2 - емкостной задатчик (его емкость - Сзад); 3 - пьезоэлектрические модуляторы; 4 - резистор; 5 - детектор; 6 - усилитель переменного тока;,

7- асинхронный двухфазный двигатель;.

8- генератор высокой частоты; 9 - средние клеммы; 10 - крайние клеммы; // - обмотка управления; 12 - обмотка возбуждения; /1 и /2 - токи через емкостные датчик и задатчик.I

Устройство работает следующим образом. Генератор 8 подает на схему синусоидальное напряжение частотой 1000 гц. Между пластинами емкостного датчика / проходит ткань. Если меняется влажность ткани, то изменяется, и емкость емкостного задатчика 2 за счет диэлектрической постоянной между обкладками конденсатора емкостного датчика.

Если емкость Сдат емкостного датчика будет равна емкости Сзад емкостного задатчи-. ка, то токи /1 и 1-2 через датчики будут равны, т. е.: i

Пройдя ёМКОСти пьезоэлектрических модуляторов 3, ТО.КИ /I и /2 Суммируются на резисторе 4. В пьезоэлектрических модуляторах 3 применен 0 братный пьезоэлектрический эф-/ фект, заключающийся в том, что при сообп щении электрического заряда граням пьезо- электрического кристалла последний будет менять свои размеры. Если знак сообщенного заряда изменяется, то сжатие кристалла ме няется на растяжение и обратно. Этот эффект и использован для изменения емкостей пьезоэлектрических модуляторов 3 по закону изменения напряжения, приложенного к гра:ням этих кристаллов.

Механически колеблясь, кристаллы пьезоэлектрических модуляторов 3 меняют расстояниЯ между обкладкаМИ емкостного датчика / и емкостного задатчика 2, что и создает эффект модуляции токов датчика и задатчика (в нащем случае частота модуляции 50 гц). Как видно на чертеже, клеммы пьезоэлектрических модуляторов связаны с обмотками возбуждения 12 асинхронного двухфазного двигателя 7 так, что напряжение питания: смещено по фазе на 180°, поэтому ежатие одного кристалла будет сопровождаться растяжением другого по закону синуса.

Таким образом, токи в ветвях емкостного датчика / и емкостното задатчика 2 (/ и /2) будут промодулированьг по амплитуде сосмещением по фазе на 180°.

Рассмотрим работу системы в режиме баланса.

Пусть токи через датчики равны; (/i /2)Так как коэффициент модуляции токов одинаков (модуляторы идентичны), то можно констатировать, что суммарный ток /s через резистор 4 не будет содержать модуляцион-; ной составляющей с частотой 50 гц. Таким образом, после детектора 5 при балансе схемы амцлитуда тока с частотой модуляции

отсутствует. Асинхронный двухфазный дви-i гатель 7 неподвижен;

Рассмотрим работу системы при отсутствии баланса.

Допустим, что емкости Сдат емкостного датчика / п Сзад емкостного задатчика 2 неравны, т. е. токи через емкостной датчик изадатчик не равны, пусть , тогда после детектор.а 5 появляется сигнал с частотой модуляции, который усиливается усилителем6 переменного тока и заставит вращаться асинхронный двухфазный двигатель 7, например, по часовой стрелке. Если будет иметь место неравенство , то, естественно, двигатель будет вращаться в противоположную сторону.

Скорость вращения двигателя пропорциональна величине разбаланса.

Предмет изобретения

Автоматическое устройство регулирования влажности ткани, содержащее емкостной датчик, емкостной задатчик, усилитель, асинхронный двухфазный двигатель, детектор, отличающееся тем, что;, с целью увеличения точности, повыщения надежности, расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит пьезоэлектрические модуляторы, к средним клеммам которых соответственно подключены емкостной датчик и емкостной задатчик, а крайние клеммы пьезоэлектрических модуляторов соединены между собой, причем о,бщий выход двух других средних клемм соединен с резистором, параллельно которому подключены детектор и усилитель, соединенный с управляющими обмотками асинхронного двухфазного двигателя, об-мотки возбуждения которого связаны с крайни ми клеммами пьезоэлектрических модуляторов.