Устройство для автоматического измерения влажности материалов Советский патент 1978 года по МПК G01N23/24 

Изобретение относится к радиотех нике, а именно к измерительным устройствам. По основному авт.св. I 375533 известно устройство для автоматического измерения влажности(материалов, содержащее генератор СЕЧ, передающую и приемную антенны, между которыми размечен мсследуе1«|1й материал, блок сравнений уэкополосный фильтр Фаэочувствнтельный усилитель, связан с реверсивным двигателем, и измерительный прибор; при 3tpM блок сравнения выполнен в виде активного коммутационного элемента, представляки11его собой два ферромагнитных сердечника, компенсационная обмотка и обмотка блокировки которых подключены к блоку питання через регулировочные потенциометры, приводы которых.механически связаны с ревер сивным двигателем ij. Однако известное устройство обла дает недостаточно высокой точностью измерения. Цель изобретения - повьлшение точ ности измерений в условиях производ ства. Для этого в устройстве для автоматического измерения влажности материгшов в активный коммутационный элемент введены дополнительная обмот-i ка и соединенная с ней термопара, пометенная в исследуемый материал. На чертеже дана структурная электрическая схема устройства для авто- матического измерения влажности материалов. Предлагаемое устройство содержит генератор СВЧ 1, передакидую и приемную антенны 2-и 3, между которыми размещен исследуемый материал 4, блок 5 сравнения, уэкополосный фильтр б, фаэочувствительный усилитель 7, связанный с реверсивным двигателем 8, измерительный прибор 9, волновод 10 и генератор тока. Блок 5 сравнения выполнен в виде активного коммутационного элемента, представляющего побои два ферромагнитных сердечника 2 и 13, компенсационная обмотка 4 и Обмотка 15 блокировки которых подключены к блоку 6 питания через регулировочные потенциометцял 7 и б, приводы которых механически связаны с реверсивным двигателем 6, при этом в активный коммутационный элемент введены дополнительная обмотку 9 и соединенная с ной термопара 2.0, помещенная в исследуемый матери ал 4. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает СВЧ энер гию, часть которой, регулируемая аттенюатором 21, по волноводу 10 через изолятор 22 и передающую антенну 2 попадает на исследуемый мате риал, а ответвленная часть через направленный ответвитель 23 - на опорный детектор 24, Преобразуясь в низкочастотный сигнал, т.е. медленно меняющийся во времени по отно шению к периоду тока генератора 11, энергия поступает на управляющую об мотку 25 активного коммутационного элемента. Сигнал прошедший через исследуемый материал,принимает анте на 3 и передает его по волноводу 10 в детектор 26. где он, преобразуясь низкочастотный сигнал, поступает та же в управляющую обмотку 25. В обмотке 25 указанные сигналы направлены встречно и,в случае равенства, компенсируют друг друга. Если в обмотке 25 действует результирующий ток постоянного или .низкочастотного сигнала, то, в силу нелинейности связи В(Н), где Н - напряженность магнитного поля; В - магнитная инду ция ферромагнитного материала сердечников , происходит нарушение симметрии процессов, вызванное полем . входного сигнала, в результате чего появляются четные гармоники в выход ном напряжении. Сигнал постоянного или медленно меняющегося тока с тер мопары 20, Поступая в дополнительну обмотку 19, изменяет результирующее поле блока сравнения, а значит величину его выходного сигнала. Узкополосный фильтр 6 выделяет сигнал, спектр которого находится в окрестности второй гармоники частоты питания. Этот сигнал передает на выход информацию о действующих входных сигналах, соответствующих определенному значению влажности и температуры исследуемого материала. Сигнал с выхода узкополосного фильтра 6 усиливается фазочувствительным усилителем 7 по мощности до величины, достаточной для управления реверсивным двигателем 8, который перемещает стрелку измерительного прибора 9 и движки регулировочных потенциометров 17 и 18 пропорционально величине выходного сигнала, несущего информацию о влажности контролируемого материала независимо от его температуры. Блок сравнения выключается током обмотки 15 блокировки магнитных полей в сердечниках 12 и 13, направленных встречно, при изменении положения движков потенциометров 17 и 18. При этом не возникает взаимодействия в сердечниках 12 и 13 линейных и новых гармонических составляющих. Выключение сердечников 12 и 13 за счет подачи большого постоянного тока в обмотку 15 блокировки одновременно приводит к выключению цепи обратной связи.Использование в предлагаемом устройстве дополнительной обмотки блока сравнения, соединенной с термопарой, дает возможность проводить изг ерения влажности с точностью более высокой, чем в известных устройствах в производственных условиях, где температура контролируемых материалов может изменяться. Формула изобретения Устройство для автоматического измерения влажности материалов по авт.св. 375533, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях производства, в активный коммутационный элемент введены дополнительная обмотка и соединенная с ней термопара, помещенная в исследуемый, материал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 375533, кл. GQ1 N23/24, 1971. L г . U№ гв