ЭЛЕКТРОВЛАГО.МЕР Советский патент 1974 года по МПК G01N27/12 

Электровлагомер относится к устройствам для измерения влагосодержаиия в древесине и может найти применение преимуи ественно в лесиой и деревообрабатывающей про.мышлеппости, а также в других отраслях народного хозяйства, где для измерения иримеияются коидуктометрические методы.

Известен электровлагомер, включают; датчик, эталонное сопротивление, блок ппталия, мостовую измерительную схему п измерительный прибор. Датчик представляет собой рукоятку с тремя игольчатыми контактами, блок иитаиия состоит из трансформатора и выирям1ггеля, измерительным ирибором служит стрелочпы кpoaмиepмeтp. Мостовая схема выполнена с возможпостью проведения измероnnii в т)е.ч диапазонах, причем прп ироведеиии измерений на мепее влажной древесппе в измерительные нлечи моста включены электронные лампы (триоды). Прп проведении измереиий па двух остальиых диапазонах измерительный мост включает только сопротнвлеиия. Такой электровлагомер обеспечивает сравнительно невысокую точность измерения (в случае более влажной древесины погрешность измерения составляет 2-10%). В нем дрейф пуля во времеип и температуре имеет значительную величину, в результате чего перед каждым из.мерение.м необходимо балансировать измерительный мост, т. е. устанавливать стрелку показывающего прибора на «О, что усложняет обслуживание электровлагомера.

Цель изобретения - повышение надежности электровлагомера в работе п точности его измерепия, а также упрощение обслуживания. Это достигается тем, что мостовая измерительная схе.ма выпол1 е11а с двумя полевыми транзистора.ми - усилительиы.м и ко.мпеиспруюп|и.м, включенными но схеме последовательпого баланса, причем плюс пзмерительпого прибора подключен к истоку усилительного полеiioro транзистора, а затвор компе 1сирующего нолевого транзистора через делитель напряжения соединен с блоко.м пптания.

На чертеже показана 11редла аемого э.тектрОБлагомера.

Электровлагомер содерл ит датчик 1, представляющп собой рукоятку с тремя игольчаты.ми электродами, подключенньп к входным

кле.ммам 2 н 3, эталопные сопротивления 4, 5 и 6 и переключатель 7 для выбора иеобходимого диапазона измерения. Количество диапазоиов может быть выбрано в зависимости от копкретпых условий. Фильтр 8, образоваиный из

сопротивления и коиден.еагора, предусмотрен д.тя подав.кмгля шума и помех. Полевые транзисторы 9 и 10, образующие два плеча измерительного моста, включены по схеме последовательного баланса. При этом первый из них

является усилительным, а второй-комиеиспрующнм и па затвор его подключено сопротивление 11 для подачи на затвор напряжения, постоянной величины от делителя напряжения, состоящего из сопротивлений 12 и 13, величина которых выбирается так, чтобы рабочая точка транзистора 10 находилась в неносредственпой близости термостабильной точки на входной характеристике.

В схему измерительного моста входят также сонротивленпя 14, 15 и потенциометр 16, служащий для балансировки мостовой схемы.

В диагональ измерительного моста включены сонротивление 17, показывающий прибор 18 и потенциометр 19, предназначенный для регулирования максимального отклонения стрелки прибора 18.

Схема электровлагомера содержит также поте1щио.метр 20 и сопротивление 21 для компенса.ции рассеивания характеристики транзистора 9 путем регулирования напряжения, подаваемого на датчик. Указанное регулирование производится лищь один раз при налаживании электрОБлагомера.

Питание на схему подается от блока 22. который можег содержать, например, трансфер.матор с необходимыми oб toткaми, выпрямители и фильтры.

После изготовления электровлагол сра производят его налаживание, заключаюн1ееся в следующем. При неприсоединенном датчике / (клеммы 2 и 3 свободны) включают питание, затем ново)ачпвают переключатель 7 в полол ение а. В этом положении переключателя клем.мы остаются разомкнутыми, что прп проведении измерений соответствует иоложению, когда измеряется влагосодержание совершенно сухой древесины (влагосодержание ее нуль, а сопротивление между электродами близко бесконечности). Если мостовая измерительная схема не балансирована, через прибор 18 протекает ток и стрелка его отклоняется. В этом случае нри помощи потенцнометра 16 балансируют .мостовую схему, т. е. устанавливают начальную точку щкалы прибора (разо.мкнутые клеммы и положение а потепциометра эквивалентиы случаю, когда влагосодержание в древесине практически нуль).

После балансирования мостовой схемы поворачивают переключатель в ноложение 5, т. е. клеммы закорачивают, что эквивалентно высокому влагосодержанию древесины (в этом случае величина сопротивления между электродами датчика ничтожна). На затвор транзистора 9 поступает высокое положительное напряжение, транзистор запирается, в результате чего напряжение на истоке его и на стоке транзистора 10 становится приблизительно равным напряжению на истоке транзистора 10 (напряжение между истоком и истоком транзистора 10 в таком случае не нревыщает величины 0,05-0,1), Мостовая измерительная схема разбалансирована, и нри помои1,и потенциометра 19 регулируют стрелку прибора 18 на максимальное отклонение. При этом подвижный контакт потенциометра 20 должен быть установлен в самое нижнее положение, т. е. на затвор транзистора 9 через солротивление 21 поступает максимальное напряжение.

После установки начальной и конечной точек на шкале прибора 18 производят регулировку входной характеристики прибора, зависящей от параметров транзистора 9. Для этого поворачивают переключатель в пололсение а и при помощи потенциометра 20 дают стрелке прибора 18 определенное отклоне 1ие от начального положения, величина этого отклонения определяется из расчета шкалы мостовой измерительной схемы.

После проведения этих регулировок прибор готов к проведепию измерений. Пзмерения проводятся при подключенном датчике в положениях г и (3 переключателя. (Количество диапазонов измерения может в случае необходимости быть увеличено).

Для измерения влагоеодержания древесины игольчатые контакты датчика углубляют в древесину, при этом они должны быть установлены вдоль волокна древесииы.

Папряжение, подаваемое на затвор транзистора 9, зависит от сопротивления древесины между контактами датчика, от этого зависит и напряжение между стоком и истоком транзистора 9, следовательно, и величииа дебалансировки измерительного моста, а также ток через прибор 18, щкала которого градуирована в процентах влажности древесины.

Применение нескольких диапазонов измерения продиктовано главпым образом тем, что сопротивление древесины между контактами датчика в зависимости от ее влажности колеблется в очень больщих пределах (10+10с.и). Примепение нескольких диапазоиов позволяет уменьшить пределы изменения нанряжения, подаваемого на затвор транзистора 9, тем самым «растягивать щкалу прибора и г овысить точность измерения.

П р е д .м о т изобретения

Электровлагомер, включающий датчик, эталонное сонротивление, мостовую измерительную схему, измерительный прибор и блок питания, отличающийся те.м, что, с целью повышения (гадел ности работы и точности измерения и упрощения обслуживания, мостовая измерительная Схема вынолнена с двумя полевыми транзисторами - - усилительным и компенсирующим, включенными по схеме последовательного баланса, причем плюс измерительиого прибора подключен к истоку усилительного полевого транзистора, а затвор компенсирующего полевого транзистора через делитель наиряжепия соединен с блоком питания.

-.V.