Влагомер Советский патент 1975 года по МПК G01N25/56 

(54) ВЛАГОМЕР

I

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности.

Известные влагомеры, содержащие датчик , ,к мвда1ф1й, i|.. к орпус ) подключенный к )й(эцёййтещ Ной иортобс схеме, соединендай с электронньгм потёйШ ометром, не обеспечивают получения резу ль татов измерений в ци4ровой форме и магического отыскания момента отсчета результата измерения, а также не обладают достаточной точностью.

Эти устройства работанэт по следующек1у принщ1пу. Небольшой объем материала помешают в плоскую кювету (датчик), основанием которой является металлическая фольга с наклеенным на нее медным терморезистором, и помещают в вакуумную камеру небольшого объема. При сбросе давления в камере происходит интенсивное испарение воды, находящейся в материале Как следi ствие этого, материал охлаждается, охлаждая и металлическую фольгу (дно кюветы),. сопротивление терморезистора уменьшается,

но интенсивность процесса охлаждения материала с течением времени падает, так как уменьшается интенсивность испарения влаги. Вместе с тем усиливается приток тепла к Окружающих стенок камеры -И: cjTV rreJsQK. кюветы, так как перепад температур между материалом и окружающей средой увеличивается. В какой.о-о кюMeifT времени процесс остыва1щн материала (вследствие испарения влаги) и процесс нагревания его (от окружающей среды) взаимно уравновещиваются. и далее преобладает процесс нагревания материала, а. значит, и увеличение сопротивления терморезистора. Если рассматривать этот процес в целом по измерению сопротивления терморезистора, то наблюдается характерная кривая, имеющая экcтpe yм: сопротивление терморезистора вначале падает, затем возрастает Так как терморезистор является плечом мостовой схемы, то в измерительной диах-онали неравновеснохю моста напряжение изменяется по анало|ичному закону, т. е. также имеет экстремум. Электронный самопишуишй потенциометр фиксирует это

напряжение в виде линии, вычерченной на бумаге.

Отсчет результата измерения производится следующим образом: 1) величину экстремума измеряют линейкой в миллиме pax; 2) полученное количество делений умножают на масштаб, соответствующий градуировке прибора, или по таблицам находят соответствующее значение влажност

образца.

В известном приборе отсутствует возможность получения результатов измерения в виде унифицированного сигнала по напряжению или по току, что исключает

применение прибора в системе автоматического управления производством или применение его на - потоке, отсутствует возможность получения результата измерения в ци(}ровой форме (а следовательно в ко- де), что исключает использование его оператором сушильного агрегата для управления процессом, а также исключена возможность введения результата измерения в вычислительную машину, являющуюся эле- ментом АСУ ТП.

Цель изобретения - цис{ровая индикация результатов измерения искомого параметра и повышение точности измерения.

Это достигается тем, что на выход

измерительной схемьг через детектор подключена пусковая схема, выполненная, например, в виде фотокомпенсационного усилителя и подключенная к блоку цифрового отсчета, соединенного с преобразова- телем, который механически связан с осью двигателя и блоком управления, согласованым с имп}льсно-време1{лым устройством и вакуумным насосом.

В предлагаемом влагомере применена неравновесная мостовая схема, так как известно, что принцип уравновешивающего преобразования информации почти втрое увеличивает информационный к, п. д. измерительной цепи по сравнению с прямым преобразованием, т. е, это также значительно увеличивает точность влагомера.

На чертел е представлена схема предлагаемого влагомера.

Влагомер содержит измерительную мо- стовую схему 1, в одно из плеч которой включен терморезистор 2 датчика, помещенного в вакуумную камеру 3. Любое отклонение сопротивления терморезистора 2 вызывает разбаланс мостовой схемы 1, напряжение разбаланса усиливается усилигелем 4 и поступает на управляющую обмотку двигателя 5, который приводит

мостовую схему в состояние равновесия путем изменения подстроечного сопротивле

ния 6, включенного в смежное с датчиком плечо моста.

О величине изменения сопротивления терморезистора 2 можно судить по углу поворота вала двигателя 5 или по выходной величине преобразователя 7 уголкод, механически связанного с валом двигателя. Выходной величиной преобразователя, например потенциометрического датчика, может быть величина напряжения и при питании датчика эталонным напряжением У . Уровень напряжения {J

в момент достижения им экстремума фиксируется блоком 8 цифрового отсчета, например цифровым вольтметром Ф-22О с цифропечатающим устройством, по команде с пусковой схемы 9.

Принцип действия пусковой схемы следующий. В момент, когда кривая изменения сопротивления терморезистора 2 изменяет знак производной (достижение экстремума) напряжение Л U на выходе измерительной схемы 1 изменяет полярность на противоположную. Напряжение дУ через детектор 1О поступает на фотокомпенсационный усилитель 9 с большим коэффициентом усиления (релейная характеристика), выходной с1Пнал которого является разрешающим для отсчета и регистрации результата измерений в блоке 8 ци4рового отсчета. Последни выдает также кок1анду в блок 11 управления, который откл19чает двигатель 5 и вакуулшый насос 12/Назначение блока 11 управлеш1Я также - вк;лючение двигателя и вакуум-насоса при подаче команды вруч1гую (при ручной подготовке пробы) или от время-импульсного устройства 13 (при автоматическом приготовлении пробы) о готовности прибора к следующему измере1шю.

Предмет изобретения

Влагомер, содержаишй датчик, помещенный в вакуумную камеру, в корпус которой вмонтирован терморезистор, вакуумный насос, измерительную компенсационную схему двигатель, отличающийся тем, что, с целью цифровой индикации результатов измерения искомого парамеара и повышения точности измерения, на выход измерительной схемы через детектор подключена пусковая схема, выполненная, например, в виде фотокомпенсацио1шого усилителя и подключенная к блоку цифрового отсчета, соединенного с преобразователем, который

S

мехашчёски связан с осью донгатела и пульсно-времеввым устройством, двигатеблкжом управления,/согласованным с им-лем и вак ушвьш насосом.

468141