Устройство для измерения влажности Советский патент 1981 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к устройствам для определения физико-химических характеристик вещества, а именно для измерения влажности почв электрическими методами, и может найти применение в сельском хозяйстве.

По основному авт.св. №677747 известно устройство для измерения влажности почвы, содержащее кварцевый автогенератор, измерительный резонансный контур с модулирующим и компенсирующим элементами, амплитудный детектор, фазочувствительный усилитель с переменным коэффициентом усиления, индикатор резонанса, измерительный потенциометр, модулятор осадкомер, блок преобразования сигнала осадкомера, два сумматора, переключатель, запоминающее устройство и блок выработки сигнала управления коэффициентом уси ления фазочувст вительного усилителя fl .

Однако это устройство позволяет судить о влажности почвы только в ее ограниченном объеме, и поскольку BeJ7H4HHa влажности для различных точек поля может быть разной, то йзмеряния в одной точке могут оказаться недостоверными для всего поля.

Целью.изобретения является повышение достоверности измерений влажности почвы.

Поставленная цель достигается

тем, что в устройство по авт. св. К 677747 дополнительно введены радиационный датчик, блок преобразования сигнала радиационного датчика, интегратор, релейный элемент, регистратор и блок сравнения, причем радиационный датчик подключен к первому входу, интегратора через блок преобразования сигнала данного датчика, второй вход интегратора связан с блоком преобразования сигнала осадкомера, а выход интегратора подключен через релейный элемент к регистратору и первому входу блока сравнения второй вход которого связан с измерительным потенциометром, а выход с релейным элементом.

Поскольку интенсивность суммарного испарения с поверхности почвы, которая определяет изменение влажности, прямо пропорциональна величине радиационного баланса, то можно использовать информацию о радиационном балансе с подстилающей поверхности для получения оценки о динамике влажности. . Таким образом, если разница между результатами измерений влажности, полученными с помощью устройства, описанного в основной заявке, и с помощью датчика радиационного баланса, не превьошает заданного значения то можно говорить о достоверности оценки, полученной с помощью основного устройства и использовать его показания. Если эта разница превышает заданное значение, то такой вывод сделать нельзя, и в этом случае о влажности судят по показаниям устройства,-измеряющего радиационный баланс, при условии, что начальные значения влаж ности, необходимые для его функциони рования, являются известными. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит кварцевый авт генератор 1, измерительный резонансный контур с модулирующим и .компенсирующим элементами 2, амплитудный детектор 3, фазочувствительный усилитель с переменным коэффициентом усиления 4, индикатор резонанса 5, измерительный потенциометр б, модулятор 7, осадкомер 8, блок преобразо вания сигнала осадкомера 9, первый сумматор 10, переключатель 11, запоминающее устройство 12, второй сумматор 13, блок выработки сигнала управления коэффициентом усиления фазочувствительного усилителя 14, р диационный -датчик 15, блок 16 сигнала радиационного датчика, интегратор 17, релейный элемент 18, регистратор 19 и блок 20 сравнения. Устройство работает следующим образом. На первый вход интегратора 1 с обратным знаком поступает сигнал от радиационного датчика через преобразователь 16, который осуществля функциональное преобразование в линейном масштабе величины радиационного баланса (испарения) в пропорциональный электрический сигнал. На втоЕУой вход интегратора поступает сигнал осадкомера через блок 9. Начальные значения выходного сигнала интегратора устанавливаются каждый раз после коррекции, поскольку в эти моменты имеется уточненная инфор мация о текущей влажности почвы. Проинтегрированный разностный сигнал осадкомера и балансомера, соответствующий текущей влажности почвы, поступает на вход блока сравнения. Сюда же поступает сигнал о влажности почвы с измерительного потенциометра 6. Если разница между сигналами не превышает заданного значения, то выходной сигнал блока сравнения равен нулю, и релейный, элемент будет находиться в разомкнутом состоянии. Регистрирующий прибор в этом случае отключен от выхода интегратора, что указывает на то, что необходимо пользоваться показаниями измерительного потенциометра. Если разница .между сигналами превышает заданное значение, то выходным напря5кением блока сравнения включается релейный элемент, регистратор 19 подключается к выходу интегратора, и о влажности судят по его показаниям. I Применение данного устройства в системах автоматизированного управления поливом, где требуется опера.тивный контроль за влажностным режимом орошаемого поля, повышает качество работы таких систем. Формула изобретения Устройство для измерения влгикности по авт.св. №677747, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений, в него дополнительно введены радиационный датчик, блок преобразования сигнала радиационного датчика, интегратор, релейный элемент, блок сравнения и регистратор, причем радиационный датчик подключен к nepBdKsy входу интегратора через блок преобразования сигнала данного датчика, второй вход интегратора соединен с выходом блока преобразования сигнала осадкомера, выход интегратора подключен через релейный элемент к регистратору и первому входу блока сравнений, второй вход которого связан с измерительным потенциометром, а выход с релейньам элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетед1 Ьство СССР №677747, кл. G 01 N 27/22, 1978.