Фотоэлектрический влагомер Советский патент 1981 года по МПК G01N21/53 

1

Изобретение относится к исследова-. ниям свойств материалов и может быгь использовано для автоматического контроля и регулирования влажности, а также для управления работой различных устройств при колебаниях величины относительной влажности и температуры.

Известен фотоэлектрический влагомер содержащий источник излучения, опгичв ский коммутатор со светофильтрами, фотоприемник и регистратор ij.

Известен также фотоэлектрический влагомер, содержащий последовательно связанные источник излучения, оптический коммутатор измерительного в опорного каналов со светофильтрами, фотоприемник и регистратор 2|.

Недостатком этого влагомера является невысокая точность.

Цель изобретения - повышение точности.

Для этого в влагомер введен модуляTqD потоков излучения в измерителыюм н опорном каналах, а регистратор выполнен в виде последовательно включенных «орогсшого устройства н измерителя мнтервалов времени, саманных с сннхроив- зируюшвм входом оптического коммутатора.

На чертеже дана структурная схема фотоэлектрического влагомера.

Впаг(М41 сооержит модулятор 1, фор мируюшйй импульсы , изменяющиеся во временя во экспоненциальному закону, коммутатор 2 для поочерешого включения взлучателей с различными длвнамя ВОШ1 ( Я в Я 2. лежащих в максемуме поглощения парамв воды ( Я;, ) 3 и ш{е полосы поглсковнвя ( Я 2) t кото рые в совокупноств представляют собой оптический jcoMNfyraTop вамервтепьаого и опорного канайЬв со светс фвльтрамв, терморезистор 5, контропвруемую среду (объект)6, фотопрвемник 7, пороговое устройство 8, 1риггер 9, измеритель интерва 1лов времени 10.

Влагомер работает следующим . Контролируемая среда 6 облучается двумя пЫгоками, изменяющимися по законугде t - время; А - температурный коэффициент. Начальные значения потоков на длинах вопи одинаковы н равны Ф. На светочувствительную поверхность фотоариемника 7 попадают потоки Ф,, и Ф с длинами волн в максимуме поглошенйд парами воды и вне полосы поглощения соответственно. ii К ta а Ф где К. и К - коэффицвенты поглощени кситролируемой средой на длинах волн 71. и Ло tT.,m2- массы вещест и влаги соответственно t . ji- временные интервалы о начала акспоненциалыА сигналов до момента сравнения ах с установ ленным порогом. Приравнивая величины потоков к ус новленному уровню, получим - ГТ-- ч 1- 2 2-Т (Модулятор 1 формирует импульсы то ка по экспоненциальному закону. Этот тсж поочередно проходит через излучате ли, связанные с модулятором 1 через к мутатор 2. Излучения на длинах волн Л и 2 вьЕЗвйнные этими токами, направляются на контролируемую среду 6. Прошедшие через контролируемую среду потоки от обоих излучателей, поступают на фотоприемник 7. Сигнал с последнего подается на вход порогового устройства 8 с установленным уровнем. При достижении фотоэлектрическим сигналом установленного уровня срабатывает пороговое устройство. Триггер 9 переключает излучатели. С этого момента начинает возрастать сигнал потока сРп- При достижении порога срабатьюает триггер и цикл повторяется. Полученные прямоугольные импульсы с временными интервалами t от потока и t 2 от потока пода- / ются на вход измерителя 1О. Изменение температуры среды вызьшает изменение постоянной времени, нарастания экспоненциальных импульсов, так как терморезнстор включен во времязадающую цепь модулятора. Формула изобретения Фотоэлектрический влагомер, содержащий последовательно связанные источник излучения, оптический коммутатор измерительного и опорного каналов со светофильтрами, фотоприемник и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен модулятс потсжов излучения в измерительном н оперном каналах, а регистратор выполнен в виде последовательно включенных порогового устройства и измерителя интервалов времени, связанных с синхрсиизирующим входом оптического коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 419772, кл. Q 01 N 21/30, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 438918, кл. q 01 N 21/2О, 1974 (прототип).

Ф;