Емкостной датчик влажности сыпучих материалов Советский патент 1976 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к области измерительной -техники, а именно, к емкостным датчикам влажности для сыпучих материалов и найдет применение в народном хозяйстве при измерении влажности сыпучих ма- териалоБ.

Известны емкостные датчики влажности сыпучих мате риалов ll.

Основным их недостатком является то, ..то величина их емкости, кроме влажности С1ависит от объемного веса (плотности) навески сыпучего материала, помещенного в датчике, что понижает точность измерения,

b известных емкостных датчиках с плоскопараллельными электродами, выполненным в виде сосуда, образованный изолирующий основанием - двумя Стенками из диэлектрика и двумя плоскими электродами с пружинам и 2 б ольщое влияние на точность измерения оказывает плотность исследуемого материала.

Ближайшим техническим решением является емкостный датчик с встречно наклонными электродами, в котором влияние плотности исследуемого материала на результат

измерения уменьшено, но полностью не устранено, так как в этих датчиках электроды наклонены под определенным, фиксированным углом от вертикали Гз1.

При влажностях выще и ниже 13% влияние плотности муки в датчиках с наклонными электродами уменьшается, но не устраняется полностью. Поэтому такие датчики целесообразно использовать для сыпучих ма-териалов, влажность которых меняется в небольших пределах.

Кроме того, недостатком датчиков с наклонными электродами является то, что для каждого сыпучего материала требуется свой, определенный угол наклона, поэтому изготовленный датчик пригоден только для одного сыпучего материала.

Целью изобре-тения является повышение точности измерений путем устранения влияния изменения плотности исследуемого сыпучего материала на результат измерения при любых значениях влажности. Для этого в предлагаемом датчике плоские электроды подвешены верхними концами на вращающихся сюях, закрепленных в боковых Стенках датчика пружинами. На фиг. 1 дано схематическое изображение датчика, где 1 - плоские электроды; 2 - изолирующее основание датчика; 3 диэлектрические стенки датчика, на которы подвешены электроды 1; 4 - пружины, противодействующие повороту электродов датчика. Устройство работает следующим образом Когда датчик пустой, т.е. в нем нет пробы исследуемого сыпучего ма-териала, т плоские электроды датчика под действием собственного веса занимают вертикальное положение по отношению к изолирующему основанию. Плоскости электродов параллель ны цруг другу, емкость датчика: С 6 - расстояние между где О - расстояние между электродами. При помещении в датчике пробы исследу емого материала, например муки, электрод датчика испытывают давление влажного сы пучего материала, вследствие чего они поворачиваются вокруг вращающихся осей, поэтому расстояние между электродами до л б. В результате этого уменьшается рабоча емкость датчика, так как. ЗЧд угол поворота электродов и расстояние меж ду ними меняется от изменения уплотнения в датчике помещенного исследуемого сыпучего материала, С ростом уплотнения увеличивается как диэлектрическая проницаемость , так и среднее расстояние меж ду электродами , но уменьшается активная площадь электродов S В предлагаемом устройстве увеличение диэлектрической проницаемости материала за счет увеличения объемного веса компен сируется увеличением среднего расстояния между электродами и уменьшением активной площади электродов. SИзменение расстояния между электрода- . до желаекгой величины достигается при градуировке прибора с помощью пружин, противодействующих повороту электродов датчика. Жесткость пружин 4 подбирается таким образом, что при изменении плотности сыпучего материала в датчике электроды меняют свой наклон от основания, т.е. рабочую емкость датчика так, что изменение емкости датчика за счет изменения плотности сыпучего материала компенсируется рабочей емкостью датчика. Формула изобретения Емкостный датчик влажности сыпучих материалов, выполненный в виде сосуда, образованного изолирующим основанием, двумя Стенками из диэлектрика и двумя плоскими электродами с пружинами, размешенными между их нижними концами и выступами основания, отличаю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения влияния плотности исследуемого материала, электроды подвешены верхними концами на вращающихся осях, закрепленных в боковых стенках датчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 Берлинер М, д. Измерение влажности. М,, 1973, с, 77. 2.Журнал Измерительная техника 1971, № 12 с. 67. 3.Авт.св. СССР, № 352206, кл. G O1W 27/22, (прототип).