ВСЕСОЮЗНАЯА. К. ХурцилаваПATEHTHO-TEXKй^iE;ШЯ Советский патент 1973 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к емкостным датчикам влажности материалов.

Известные датчики аналогичного назначения, содержащие неподвижный электрод, выполненный в виде полого металлического цилиндра для размещения пробы, и внутренний подвижный электрод, выполненный в виде сплошного металлического цилиндра, не обеспечивают достаточной точности измерения.

Для уменьщения влияния толщины слоя исследуемого материала в описываемом датчике наружный цилиндр снабжен кольцевым выступом с конусообразной внутренней поверхностью, образующим с подвижным электродом компенсирующую емкость, причем угол образующей конусной поверхности с вертикалью равен 8-12°.

На чертеже схематически изображен описываемый датчик.

Наружный электрод 1 датчика выполнен в виде полого металлического цилиндра, а подвижный электрод 2 - в виде сплощного металлического цилиндра и изолирован эбонитом 3. Электрод / имеет кольцевой выступ 4 с конусообразной внутренней поверхностью, образующий с подвижным электродом 2 компенсирующую емкость. Угол образующей конусной поверхности с вертикалью равен 8- 12°.

Между поверхностями а (дно подвижного электрода 2) и б (основание электрода /) создается электрическая емкость, величина которой завйсит от полол емия внутреннего электрода, т. е. при поднятии внутреннего электрода 2 электрическая емкость поверхностями а и б уменьшается, но это происходит нелинейно, т. е. по экспоненциальной кривой, сначала уменьшение происходит энергично, а далее медленно.

При измерении влажности дискообразного продукта (из продукта вырезается часть специальным дискообразным приспособлением)

с определенным диаметром (40 мм), но с разной толщиной (8 мм±2), помещенного в ячейку 5 между поверхностями а и б, емкость увеличивается, так как диэлектрический коэффициент продукта больще диэлектрика воздуха при постоянном объеме и зависит от влажности продукта. Но это увеличение происходит нестабильно, поскольку толщина продукта не всегда одинакова, меняется и емкость самого датчика между поверхностями а и б, что мещает точности определения емкости продукта (влажности). Чтобы сохранить постоянную емкость датчика между поверхностями а и б, необходимо применить дополнительный компенсационный конденсатор, который получается в вер.хней части цилиндра между повер.хностями виг. При поднятии внутреннего электрода 2 между поверхностями s и г емкость постепенно увеличивается. Чтобы нелинейное уменьшение между поверхностями а и б компенсировалось увеличением между поверхностями 0 и г, необходимо подыскать угол а (экспериментально установлено, что этот угол должен быть в пределах 8-12°, который зависит от зазора между поверхностями в и г. Необходимо, чтобы при любом положении внутреннего цилиндра (при поднятии до 7-10 мм), если принять емкость между поверхностями а и б равной Ci, а емкость между поверхностями виг равной С сумма Ci и С2 всегда была постоянной. Это улучшает точность определения влажности продукта.

Предмет изобретения

Емкостный датчик влажности материалов, содержаш,ий неподвижный электрод, выполненный в виде полого металлического цилиндра для размеш,ения пробы, и внутренний подвижный электрод, выполненный в виде сплошного металлического цилиндра, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния толш,ины слоя исследуемого материала, наружный цилиндр снабжен кольцевым выступом с конусообразной внутренней поверхностью, образующим с подвижным электродом компенсируюш,ую емкость, причем угол образующей конусной поверхности с вертикалью равен

J