Резонансный влагомер Советский патент 1974 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к области измерения влажности материалов, а именно, к устройст в|1М автоматического измерения влажности по реактивной составлЯ ющей емкостного преобразователя, тангенс угла диэлектрических потерь которого может меняться в широком пределе

Известные устройства измерения емкости конденсаторов с большими потерями, основанные на использовании свойств колебательного контура с модулируемыми во времени параметрами, ограничены узким диапазоном изменения танген са угла рэлектрических потерь tooT Деиствитбльно, при больг ших значениях % fамплитудно-частотная характеристика контура представляет собой прямую линию, параллельную оси частот, следовательно, определение емкости путем модуляции во времени параметров контура невозможно.

С целью расширения пределов

измерения влажнссти и повышения точности (т.е. измерение емкости в широком диапазоне tof влагомер снабжен последовательно с единенными по крайней мере двумя балансными Модуляторами и усилителем с автоматической регулировкой усиления, причем один из выходов первого балансного модулятора подключен ко второму выходу задающего генера тора, второй вход - к выходу дополнительного генератора, вход второго балансного модулятора подключен к колебательному конз УРУ а выход через усилитель с автоматической регулировкой усил ния - к синхронному детектору.

На чертеже представлена фун диональная схема предлагаемого резонансного влагомера,содержащего г генератор I, с двумя выходами, напряжения между которыми сдвинуты на дополнительный генератор 2; балансные модуляторы 3 и 4; усилитель с автоматической регулировкой усиления 5s детектор 6; усилитель 7; реверои ный двигатель М; колебательный контур 8, элементами которого является индуктивность L обоазцоБш переменный конденсатор GoB и емкостной преобразователь GX RX Напряжение ., /-1 U1 UшSif U/ С выхода I генератора подается на колебательный контур 8 через резистор JJ Напряжение на контур 8 опреде ляется выражением; Ue-U0 6in(() (Z/ где - фазовый сдвиг уе ду напряжением на контуре и выхо де I генератора I, При выполнении условия; (3J фазовый сдвиг равен нулю, СледоБательно, о величине емкост можно судить по образцовой емкос ти, необходимой для удовяетворения условия (3). апряжения с генератора 2 Uo 0om-Sinu)yt (Ц.} и с выхода П генератора I .. U2 iJzm-Coju)i (5) подаются на балансный модулятор Напряжение Uj Uoni JLni с его выхода, а также напряжение с контура 8 (2) подаются на балансный модулятор , На его вы ходе выделяется иц гт « ()Cosu)-t Sin {осле преобразования получим; Щ ицт.сп()St,n u)ot t/-//n Лл fJ II - tm 9 Цапряжениеиу подается далее на усилитель с АРУ, который устраня влияние изменения сопротивления потерь преобразователя Рх на точность измерения. Рассмотрим работу усилителя о АРУ,Напряжение на входе ус лителя с АРУ является суммой дв составляющих (гa)i uigt и ff, SinfSin Амплитуды ЭТИХ напряжений в Смйнаковой степени зависят от ве личины сопротивления потерь К х преобразователя. При этом амплитуда первого напряжения всегда много больше амплитуды второго. Это обусловлено тем, что при замкнутой цепи обратной связи Ф равен ну лю либо мало отличавтся от нуля, АРУ усилителя реагирует на изменение амплитуды первого напря-жежения и поддерживает напряжение на выходе усилителя с АРУ постоя нным. Благодаря этому устраняется влияние изменения сопротивления noTepi преобразователя RX на уровень напряжения частоты 6U, которое на выходе усилителя с АРУ зависит только от величины фазового рассогласования авторегулирования , у. Напряжение с выхода усилителя с АРУ 5 подается на вход синхронного детектора 6, на другой вход которого подается опорное напряжение от дополнительного генератора 2, Постоянная составляющая напряжения с выхода синхронного детектора после усиления блоком 7 управляет работой реверсивного двигателя ДВ, ось которого связана с образцовым конденсатором переменной емкости С а5 Двигатель, выполняющий роль звена обратной связи, изменяет емкость так, что колебательный контур в установившемся режиме настроен на резонанс. Емкость образцового конденсатора является мерой измеряемой еырсости Сх ПРВДУЕТ ИЗОБР ГШЙЯ „Резонансный влагомер, содержащий задающий и дополнительный генераторы, два балансных модулятора, усилитель с автоматической регулировкой усиления, колебательный контур, подшшченный через резистор к задающему генерато ру, и синхронный детектор, выход которого подключен через усилитель к реверсивному двигателю, отличающийся тем, что с целью расширения пределов измерения влажности и повышения точности измерения, влагомер снабжен последовательно соединенными.по крайней мере двумя балансными модуляторами и усилителем с автоматической регулировкой усиления, причем один из выходов первого балансного модулятора подключен ко второму выходу задающего генератора, второй вход - к выходу дополнительного генератора.