(54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПРОТЯЖЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области механизации садоводства и виноградарства и может быть использовано в различных черенкующих машинах, нроизводящих сортировку черенков по диаметру, для автоматического определения диаметра черенков.
Известен емкостный датчик для контроля диаметров протяженных материалов, например микропровода, содержащий два последовательно соединенных полых цилиндра, образующих с контролируемым объектом два последовательно соединенных конденсатора 1.
Такой датчик не обеспечивает необходимую точность измерения диаметров искривленных объектов.
Наиболее близким к изобретению техническим рещением является емкостный датчик для измерения диаметров протяженных материалов, содержащий полый цилиндрический изолятор для размещения внутри него измеряемого объекта, четное число дугообразных обкладок, размещенных на одной цилиндрической поверхности вокруг изолятора, и экран, охватывающий обкладки. Однополярные обкладки смещены по оси датчика относительно противополярных обк тадок 2.
Этот датчик также не обеспечивает необходимую точность измерения диаметров искривленных изделии, поскольку прп его работе контролируемый объект должен располагаться по оси датчика.
Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения влияния на их .результаты положения нз iepяe.OIf) объекта относительно оси датчика.
Указанная цель достигается благодаря .му, что в предлагаемом емкостном датчике обкладки выровнены по торцам в двух плоскостях перпендикулярных оси датчика, диаметра.1ьно противоположные и смежные обкладки включены нротивополярно, расстояния между с :ежными боковыми кро.мками обкла.иж, nrio.inioром и экраном выполнены одинаковыми, а число обкладок не менее HJOCTH.
На чертеже схе.матически изображен предлагаемый емкостный датчик, а также показано его подключение к измерительной (исполнительной) схеме.
Датчик содержит укрепленный на неподвижной опоре (на чертеже не показана) цп..1индрический полый изо.лятор 1. вдо.ль оси которого располагается измepяe ПзИ объект, например древесный стебель 2. Снаружи от пло.1ятора 1 расположены обкладки .3 конденсатора, выполненные в виде продольных полос по образующим одной цилиндрической поверхности. Обкладки конденсатора шинами 4 крен.лены на .чзоляторах iieiio iJHXviiDri (люры. Шины 4 отдельных обкладок коаксиа,аьг1Ы У и кабелями 5 и б объединень в две группы так, что обкладки одной группы чередуются с обкладками второй и расположены на общей цилиндрической поверхностк с равными расстояниями между их боковыми- кромками. От внешней среды обкладки 3 изолированы электростатическим экраном 7. Экран 7 н экраны (на чертеже не показаны) коаксиальных кабелей 5 и 6 заземлены. Емкостный датчик вместе с измеряемым объектом представляет собой два последовательно соединенных конденсатора, одним из которых является емкость, образованная одной группой обкладок (соединенных общим коакси.альным кабелем) и поверхностью измеряемого длинно.мерного материала, а другим.- емкость между этой же поверхностью и второй группой обкладок, также соединенных общим коаксиальнь м кабелем. Емкостный датчик подсоединен к схеме, включающей ди(|)ферепциальнь1й трансформатор 8, в первичную обмотку Wi которого подается высокочастотное напряжение, ;j вторичные обмотки V2 и Ws, имеющие одинаковое число витков, соединены соответственно с подстроечным конденсатором С(и одной из групп обкладок емкостного датчика, вторая группа обкладок которого соединена с конденсатором С ц и нагрузочны.м сопротивление.м R, являющимся.обычно входным со11ротив;1епием усилителя. Обмогки Wi, Ws соединены последовательно и средняя точка их зазе.млена. Датчик работает следующим образом. При отсутствии в датчике измеряе.мого объекта 2 при помощи подстроечного конденсатора С на сопротивлении нагрузки R устанавливзкп нулевое значение пан)яжения. Г1од, измерению объект, например предварительно очищенный от листьев, сучьев и усов древесный стебель, подающими валками (на чертеже не показаны) заводится внутрь полого коаксиального изолятора 1, что вызывает изменение емкости между двумя группами обкладок е.мкостного датчика и появление на сопротивлении R высокочастотного напряжения, величина которого зависит от диаметра измеряемого стебля. Снятое с Rц и усиленное высокочастотное напряжение может быть использовано для визуального отсчета на проградуированном в единицах диаметра стрелочном приборе или для привода рабочего органа сортирующей стебли, но диаметру машины., Таким образом, работа емкостного датчика основана на изменении емкости между двумя группами его обкладок в зависимости от величины диаметра измеряемого стебля, с которым обкладки образуют два последовательно соединенных конденсатора. Использование описанного емкостного да.тчика позволяет увеличить точность замера диаметров искривленных длинномерных объектов. Формула изобретения Емкостный датчик для измерения диаметра протяженных материалов, содержащий цилиндрический полый изолятор /итя размепхения внутри него измеряемого объекта, четное число дугообразных обкладок, размещенных на одной цилиндрической поверхности вокруг изолятора, и экран, охватывающий обкладки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из.мерений, обкладки выровнены по, торцам в двух плоскостях, перпендикулярных оси датчика, диаметрально противоположные-и смежные обкладки включены противополярно, расстояния между смежными боковыми кромка.ми обкладок, изолятором и экраном выполнены одинаковыми, а число обкладок не менее шести. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 371414, кл. G 01 В 7/08, 1971. 2.Патент Великобритании № 1419779, кл. G 01 в 7/08, 1975.
Л.
