Диэлькометрический влагомер Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 G01N27/22 

(54) ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКИЙ ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к измерени параметров конденсаторов, а именно емкости, и может быть использован для контроля и измерения.влажности различных материалов. Известен влагомер с емкостным датчиком, включенным в контур генератора l . Однако данное устройство характе ризуется зависимостью результатов измерения от величины активной пррводимости контролируемого материала Известно также устройство для измерения влажности - влагомер, со держащий емкостной датчик, включенн в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, элемент связи, высокочастотный генератор, модулятор, фазовый детектор, интегр тор и управляющий элемент, подключенный к высокочастотному генератор В известном влагомере, в зависимост от соотношения фаз амплитудно-модулированного сигнала, образующегося на двухполюснике, и опорным напряже нием модулятора на выходе фазового детектора, образуется управляющий сигнал, используемый для приведения устройства в равномерное состояние Недостатком устройства является невозможность достижения равновесия в системе вследствие того, что имеется зона нечувствительности, обусловленная невозможностью точного определения точки перехода фазы на 180° огибающей амплитудно-моду/ лрованного сигнала. При этом возникает погрешность измерения влажности, .особенно существенная при наличии больших активных потерь датчика. Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения влажности, Поставленная :цель - достигается тем, что диэлькометрический влагомер, содержащий емкостной датчик, включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, элемент связи, высокочастотный генератор, модулятор, фазовый детектор, интегратор и управляющий элемент, подключенный к высокочастотному генератору, введены второй фазовый детектор, два фильтра низких частот и сумматор, причем между выходом первого фазового детектора и входом интегратора включены последовательно первый фильтр низких частот и первый вход сумматора, ко второму входу которого подключены последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильтр низких частот, причем первый вход второго фазового детектора подключен к измерительному двухполюснику, а второй вход подклю чен к высокочастотному генератору, На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит ёмкостной. датчик 1, измерительный двухполюсни 2 с модулируемыми параметрами, .моду ляторЗ, первый фаэовый детектор 4, первый фильтр 5 низких частот, сумматор б, интегратор 7, управляющий элемент 8, высокочастотный генерато 9, элемент 10 связи, второй фазовый детектор 11 и второй фильтр 12 низк частот. Влагомер работает следующим обра зом. Емкостной датчик 1 включен в цеп измерительного двухполюсника 2 с модулируемыми параметрами, питаемог напряжением высокой частоты высокочастотного генератора 9 через элемент 10 связи. Параметрическая моду ляция а двухполюснике осуществляется при помощи модулятора 3. Амплитудно-модулированное высокочастотно напряжение с измерительного двухполюсника поступает на первый фазовый детектор 4, на второй вход которого поступает напряжение с модулятора 3 На выходе фазового детектора 4, в зависимости от соотношения фаз межд огибающей амплитудно-модулированного сигнала и опорным напряжением, идущим с модулятора 3, получается напряжение, пропорциональное состоя нию неравновесия относительно резонанса измерительного двухполюсника. Через первый фильтр 5 ниЭких частот, вьщеляющий постоянную соста ляющую напряжения, идущего с фазового детектора 4, первый вход сумма тора б и интегратор 7 с помощью управляющего элемента 8 происходит подстройка высокочастотного генератора 9 до тех пор, пока наступит равновесное состояние. Одновременно на второй вход сумматора б поступает напряжение со второго фильтра 12 низких частот, формируемоевторым фазовым детектором 11. Фазовый детектор 11 сравнивает по фазе два напряжения, идущие с высокочастотного генератора 9 и измерительного двухполюсника 2. В случае малых активных потерь в измерительном двухполюснике 2 состояние равновесия зтого устройства устанавливается, в основном, за счет равенства модулей полной проводимости двухполюсника с модулируемыми параметрами; С возрастанием активных потерь в двухполюснике 2 растет зона нечувствительности точного определения равенства модулей полной проводимости, и в этом случае состояние равновесия устанавливается, в основном, с помощью фазового детектора 11, выделяющего изменение фазы измерительного двухполюсника 2 с модулируемыми параметрами относительно фазы высокочастотного генератора 9. Формула изобретения Диэлькометрический влагомер, содержащий емкостной датчик, включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, элемент связи, высокочастотный генератор, модулятор, фазовый детектор, интегратор и управляющий элемент, подключенный к высокочастотному генератору, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения влажности, в него введены второй фазовый детектор, два фиЛьтра низких.частот и сумматор, причем между выходом первого фазового детектора и входом интегратора включены последовательно первый фильтр низких частот и первый вход сумматора, ко второму входу которого подключены последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй фильтр низких частот, причем первый вход второго фазового детектора подключен к измерительному двухполюснику, а второй вход подключен к высокочастотному генератору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 156719, кл. G 01 N 27/22, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР 529407, кл. G 01 N 27/22, 1973 (прототип).