БОССО:ОСНАЯ ^ Советский патент 1973 года по МПК G01N27/22 

I

Изобретение относится к области измерительной те.хники и может быть применено на предприятиях, производящих или использующих влагопоглощающие материалы.

Известные устройства для измерения влажности сыпучих материалов по изменению скорости электромагнитных колебаний СВЧ имеют небольшой дииамический диапазои, связанный с иеоднозначностью отсчета фаз, больших чем 2я.

Предлагаемое устройство позволяет расширить динамический дианазон нзмереиия фаз во влажном материале. Это достигается тем, что приемный тракт устройства содержит направленный ответвитель и детекторргую секцню, подключенную к преобразователю «аналог-код, нагруженному на ряд триггеров с разлпчиыми иапряжеииями срабатывания, на выходе которых подключены электромагнитиые реле. Контактные группы реле включепы в цепь питания электродвигателя, переключающего щкалы из.мерительного прибора.

С целью получения электрического выхода, пропорционального влажности, устройство содержит сум.матор, один выход которого подключен к преобразователю «аналог-код, а второй соединен с регулятором, перемещающим фазовращатель.

На чертеже дана схема предложенного устройства.

Устройство содержит генератор / сверхвысокнх частот, например, клистронного типа, подключенный к нередающему волиоводному тракту, состоящему из направлеииого ответвителя 2 и излучающей антенны 3. Соосно с излучающей антенной, ю с противоположной сторопы слоя контролируемого материала 4, расположена приемная антенна 5, которая через иаправлеппый ответвитель 6 соединена с

Н нлн Е плечом волиоводного .моста 7. Соответственно Е или Я нлечо того же моста подключено через управляемый фазовращатель 8 к направленному ответвителю 2. Боковые плечи моста 7 оканчиваются детекторными секциями 9 и 10, выход которых подключен к усилителю // с трансформаторным входом. Выход усилителя соединен с фазовым детектором 12, вход которого подключен к блоку питания 13, связанному с генератором СВЧ /.

Фазовый детектор 12 соедииеи с регулятором 14, механически связанным с фазовраи1ателем 8.

Ответвляющий канал направлениого ответвителя 6 оканчивается детекторной секцией 15,

нагруженной на преобразователь 16 «аналогкод. Преобразователь подключен к параллельному ряду триггеров, соединенных с реле, контактные группы которых последовательно с размыкающ ми контактами включены в цепь

питания электродвигателя 17. Электродвигатсль ысхапическл сиязан с слстемоп переключении шкал отсмемюго njiiioopa 13, сосдииеппого с регулятором 14.

Оппеанное устройетво работает следуюи1,им образом.

Электромагнитные колебания СВЧ, модулнрованпые, ианрнмер, чаетотой 1000 гц, иоетунают от генератора 1 в направленный ответвнтель 2 н 11зл чаютея антенной 3. Энергия, нрошедш ая плоекопараллельный елой контролируемого материала 4, принимается антенной 5 н подается через направленный ответвитель 6 на Н нлн Е плечо волноводного моета 7. Соответетвенно на Е илн Н плечо моета нодается эпергия СВЧ-волны, нрошедшей через ответвляющий канал ответвителя 2 и пол)чившей фазовый сдвиг в фазовращателе 5.

Выпрямленное напряжение с детекторных секций 9 н 10 подается па усилитель 11 е транеформаторпым входом. Напряжепне уенлителя е помощью фазового детектора 12, на который в качестве опорного подается напряжение модуляции генератора / с блока нитапия 13, управляет регулятором 14. Регулятор будет воздействовать па фазовращатель 8 до тех пор, пока разность фаз снгналов СВЧ в плечах Е и Н моста 7 не -будет составлять 90°. Тогда фазовый пабег Ф в материале 4 будет

Ф 2лп f ф

где ф - отсчет фазовращателя, а зпак перед последним членом зависит от способа включения моста 7. Электричеекпй сигнал, пропорцпональпый зиачеипю ф, будет подаваться на пзмерительпый прибор 18. Однако для определения Ф,- а следовательно, и влажностн, необходимо знать п. Для этой целн часть прошедшей контролируемый материал 4 электрома1иитнон полпы отводится панрап.енным OTBeTiijiTe.jew 6 в детекторн ю секцню 15, напряжение с которой подается иа преобразователь «аналог-код 16 с пиверторным входом.

Преобразователь 16 нмеет столько уровней квантования, сколько з 1ачений п претерпевает фазовый пабег па всем измеряемом диапазоне влажностей. Пусть /г 4. Тогда

преобразователь 16 будет пагружеп рядом из четырех триггеров , причем папряжению срабатывания U,, каждого триггера соответствует определенный уровень квантования, при котором n Const. На выходе триггера включены реле PI-Ра,, коптактпые группы которых /РЬ 1Р2-2Р2, IPz-SPz, , управляют питанием электродвигателя 17, переключающего шкалы измерительпого прибора 18. Количество шкал может

быть, например, четыре. Точное фиксировапие щкал осущеетвляется с помощью размыкающих контактов.

П J1 е д м е т и з о б р е т е и н я

Устройство для измерения влажности сыпучих материалов по изменению скорости электромагнитных колебаний СВЧ, содержащее генератор СВЧ, передающую и приемную антенны, усилитель, дискриминатор, триггеры, электродвигатель, паправлепные ответ1И1телп II детекторные секции, отличающееся тем, что, с целью расширения дннамнческого

диапазона измерения влажпостп и зпрощепня конструкции, устройетво содержит преобразователь «апалог-код, триггеры, связанпые с блоком реле, которые .управляют электродвигателем, переключающим щкалы

измерительного прибора, а также сумматор, к которому подключепы «аналог-код и регулирующая система фазовращателя.

JL