Устройство для контроля влажности промышленных материалов Советский патент 1980 года по МПК G06F17/00 G01N23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ

ПРОМЫШЛЕННЫХМАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при измерении влажности радиоизотопным методом в различных областях промьшшенности. Известно устройство для контроля влаж ности, содержащее радиационный прибор, счетно-решающее устройство, потенциометры для выполнения операций умножения и деления, самописец l. Устройство позволяет оценивать процентное содержание влаги, но оно обладает низкой точностью, так как реализуется с использованием аналоговой техники. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство, содержащее два канала, один из которых предназначен для регистрации водородосодержания и плотности контролируемого материала, а второй - для регистрации только плотности материала, вентильных устройства, две пересч ные схемы и устройство управления Однако, линейная зависимость между количеством регистрируемых импульсов по каналу влажности и плотности и количеством регистрируемых импульсов по каналу только плотности у радиоизотопных приборов присутствует только в небольшом диапазоне изменения влажности. Это значительно уменьшает диапазон измерения влажности. Кроме того, устройство может применяться для работы только с таким каналом регистрации плотности, у которого существует линейная возрастающая зависимость. между количеством регистриуемых импульсов и плотностью. Цель изобретения - расширение (}ункциональных возможностей за счет увели-, чения диапазона измерения и обеспеч&ния работы при монотонной зависимости между количеством регистрируемых импульсов и плотностью материала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок р&-. Гистрации ;водосодержания и плотности, блок регистрации плотности, выходы

746556

KOtbpaxчерез первый и второй коммутаторы подключены сротбетственно ко входу первого счетного блока и ко входу второго счетного блока, управляющие входы коммутаторов и счетных блоков подключены к соответствующим выходам .блока управления, введены йрифмётйчес-кий блок, запоминающий блок, блок фор мирования адреса, дешифратор номера аппроксимирующего отрезка и преобразователь код-фиксированное значение плот ности, вход Которого соединен с вькодом ..-второго счётного блрйа, а вькод подключен к первому входу блока формирования адреса, второй вход которого соединен с выходом дешифратора номера аппроксимирующего отрезка, вход которого и первый вход арифметического блока соединены с выходом первого счетного блока, второй вход арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока, вход которого соединен с вы.ходом блока формирования адреса управляющие аходы арифметического блока и блока формирования адреса соединены с соответствующими выходами блока управления.-:

На чертеже представлена схема устройства... :. .

Схема содержит блок 1 регистрации водосодержания и плотности, коммутатор 2, счетный блок 3, блок 4 регист радии .плотности, коммутатор 5, счетный блок 6, блок 7 управления, преобразователь 8 код-фиксированное значение плотности, дешифратор 9 номера аппроксимирующего отрезка, блок 10 формирования адреса, зaпo,p нaЮIЦий блок 11, арифметический блок 12. Преобразователь 8 предназначен для идентификации накопленного в блоке 6 котйчества импульсов с одним из фиксированных „. значений плотности. Весь диапазон изменения плотности разбивается на ряд фиксированных значений, причей, их число и, следовательно, шаг квантования выбирается из условия обеспёЧё№я ошибки, не превосходящей требуё 4тд. Так как зависимость зарегистрированн1 го в блоке 3 количества импульсов от влажности для фиксированнохч) значейига ттотности в достаточно большЪм диапазоне носит нелинейный характер, to Ьна заменяется рядом аппроксимирующих отрезков. Выбором соответствующего числа отрезков ошибку аппроксимаШй можно сделать достаточно малой при реальных требованиях и точности.

Дешифратор 9 номера аппроксимирующее го отрезка служит для определения рабочей точки устройства в данный момент при зафиксированном значении плотности. Блок 10 служит дпя формирования адресов констант, хранящихся в блоке 11, которые для определенного зафиксированного значения плотности и найденного номера аппроксимирующего отрезка служат коэффициентами, связьшающими накопленное в блоке 3 значение кода с влажностью. Запоминающий блок 11 служит для хранения набора коэффициентов, упо мянутьгх выше. Блок 12 предназначен для выполнения арифметических опера- . ций с кодом, хранящимся в блоке 3, и коэффициентами, полученными из блока 11 и для формирования кода влажности.

В исходном состоянии коммутаторы 2 и 5 закрыты. При В1спюче1-ши устройства по сигналу с блока управления 7 коммутаторы 2 и 5 открываются, Счетные блоки 3 и 6 начинают одновременно заполняться импульсами с блоков 1 и 4 регистрации. Количество импульсов с блока 1 зависит от влажности и Плотности контролируемого материала. Количество импульсов, поступающих с блока 2, зависит только от плотности. Время измерения является постоянной величиной, по истечении которого с блока 7 управления выдается сигнал, запрещающий прохождение импульсов через коммутаторы 2 и 5 .с блоков регистрации на соответствующие счетные блоки, Накопленньй в блоке 6 код, зависящий от гшотности, поступает на преобразователь 8 код - фиксированное значение плотности , где производится идеш-нфика ция полученного кода с одним из фиксированньгх значений плотности. Полученный в результате код одного из возмож- ньгх значений гшотности поступает на вход блока 10 формирования адреса. На второй вход блока 10 поступает код номера аппроксимирующего отрезка,

На основании полученных данных в . блоке 10 формируется адрес хранящихся ,в блоке 11 коэффициентов. Эти коэф- , фициенть для определенного отрезка аппроксимации, относящегося к зависимости кШсичества имспульсов, зарегист рированных по ,каналу влажности и плот кости, от влажности материала для зафиксированного значешя плотности, являются коэффициеытамй, связываюлшмн код, аакоплеиный в блоке 3, и влажность. 5 В общем случае формула, связьюаю щая количество импульсов, зарегистрированных по каналу влажности н плотности, с влажностью для найденного от резка аппроксимации будет иметь вид W K N-v-K,, W - влажность-, N - зарегистрированное количеств импульсов; К - коэффициент пропорциональнос поправочный коэффициент. Таким образом, после вьшоянения арифметических действий в блоке 12 на кодами, полученными из блока 3, н коэффициентами, полученными из блока 11, блок 12 сформирует значения кода влажности, которое не будет зависеть от плотности материала. Формула р 9 т е н н Устройство для контроля влажности промьшшенных материалов, содержащее блок регистрации водосодержания и плот ности, блок регистрации плотности, вь1ходы которых через первый и второй коммутаторы подключены соответственно ко входу первого счетного блока и ко входу второго счетного блока, управ входы коммутаторов и счетных блоков подключены к соответствующим выходам блока управления, о т л и6чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностейза счет увеличения диапазона изм рения и обеспечения работы при монотонной зависимости между количеством регистрйр; емьгх импульсов и плотностью материала, в него введены арифметический блок, запоминающий блок, блок формирования адреса, , дешифратор номера аппроксимирующего отрезка и преобразователь код-фиксированное значение платности, вход которого соединен с выходом второго счетного блока, а выход -ч подключен к первому входу блока форми- рования адреса, второй вход которого соединен с выходом дешифратора номера аппроксимирующего отрезка, вход которого и первый вход арифметического блока соединены с выходом первого счетного блока, второй вход арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока, вход которого соединен с выходом блока формирования адреса, управляющие входы арифметического блока и блока формирования адреса соединены с соответствующими Выходами блока упра ения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N9 3564224, л. 235-151.35, G 01 N 23/16, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 397824, кл. G 01 N 23/02, 1971 прототип).