Устройство регулирования влажности жидких и твердых материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к области измерения содержания влаги в жидких и твердых материалах с использованием измерительной схемы F-метра всистемах операторного или автоматического регулирования 1злажности, наприМер при производстве сливочного масла, сухих молочных продуктов, масокостной муки, технического альбумина.

Известен влагомер с емкостным преобразователем влажности и измерительной схемой F - метра, обеспечиваямций измерение содержания влаги в материалах путем сравнения частот колебаний двух генераторов, один из которых имеет постоянную частоту, а у другого частота зависит от параметров, емкостного преобразователя.

Ближайшим Техническим решением является элeктpoнныf влагомер с емкостным преобразователем, jвключенным в цепь рабочего генератора измерительной схемы через разделительгалй конденсатор. Это устройство содержит два генератора высокой частоты, смеситель их частот, емкостной преобразователь, заполненный исслеfsyetauM материалом и включенный в цепь рабочего генератора измеритель- 30 на& схемл через разделительшлй конденсатор, детектор, измерительный показывающий Прибор. С целью компенсации изменения температу1лл материала в емкостном преобразо:вателе установлеио термосопротивление, подключенное в плечо моста, диагональ которого присоединена к измерительному и регулирующему приборам. Регулирующий прибор обеспечивает возможность регулирования технологического процесса по изменению влажности материала. Измерение влажности в этом устройстве происходит путем сравнения частот колебаний двух генераторов, частота одного из которых зависит от влажности материала, а частота другого - постоянная. Целью изобретения является повьш1е ние точности измерения за счет компенсации влияния измененияпроводимости исследуемого материала на результат измерения содержания влаги измерительной схемой F - метра при использовании влагомера и системах операторного или автоматического регулирования влажности готового про дукта на заданном уровне.

Эта цель достигается тем, что влагомер снабжен вторым емкостным . преобразователем с исследуеьяям материалом, подключенным в другой резо-.

нансный контур через разделительный конденсатор с отличной по величине емкости от разделительного конденсатора в цепи первого рабочего емкостного преобразователя, а емкостный

преобразователь с большим по величине емкости разделительным конденсатором шунтирован конденсатором.

На чертеже изображена блок-схема влагомера в контуре регулирования

влажности жидких и твердых материаов .

Устройство имеет два емкостных преобразователя 1 и 2, подключенных к резонансным контурам 3 и 4 генераторов 5 и 6 через разделительные конденсаторы 7 и 8 с различной по велит чине емкостью, и схему сравнения по частоте сигналов 9. Емкостжгй преобразователь 1 или 2 шунтирован дополнителыым конденсатором 10. Генераторы 5 и 6, разделительные кевденсаторы 7 и 8 и шунтирующий дополнительн конденсатор 10 конструктивно объеданега в высокочастотньй преобразователь П, который установлен непосредственно-на первичном измерительном преобразователе 12, содержащем два емкостных преобразователя 1 и 2, установленных на выходе готового продукта из объекта регулиров ния 13. Устройство содержит также формирователь прямоугольных импульсов 14 и интегратор 15, объединеннме в низкочастотном преобразователе 16. Расстояние от места установки низкочастотного преобразователя 16 до высокочастотного преобразователя I1 не ограничивается. Влагомер имеет также автоматический потенциометр 17 и цифровой прибор 18. В контур регулирования введепя регулирующий прибор 19 и исполнитепьньЕ . механизм 20, установленный на объекте регулирования 13. Ключ 21 шунтирует конденсатором 10 емкостный преобразователь или 2. Устройство работает следукщим образом. При заполнении преобразователей Г и 2 исследуемым материалом изменяется их емкость, что приводит к изменению частот резонансных контуров 3 и 4 генераторов 5 и 6. Напряжения с частотой колебаний генераторов 5

и 6, зависящие от содержания влаги в исследуемом материале, подают в схему сравнения по частоте сигналов 9. При изменении проводимости измеряемой пробы полное сопротивление емкостных преобразователей 1 и 2 изг меняется.

Емкостный преобразователь I, шунтированный конденсатором 10, менее чувствителен к изменению активной проводимости, чем е 1костный преобра- зователь 2. Приращение же полезного сигнала (емкости преобразователей 1 и 2) одинаково. Емкостный преобразователь 1 имеет больший коэффициент связи с генератором 5, чем емкостный преобразователь 2 с генератором 6, так как конденсатор 7 болыае по величине емкости конденсатора 8.. Вследствие этого после разделитель-м конденсаторов 7 и 8 приращения активной проводимости становятся , а приращение полезного сигнала от емкостного преобразователя I больше, чем от емкостного преобразователя 2. Таким образом, за счет различной чувствительности к возмущающему сигналу (изменение активной проводимости) и различных коэффициентов связи-с генераторами 5 и 6 происходит выделение полезного сигнала и компенсация возмущакхцего. Это существенно улучшает метрологические характеристики -и повышает техничес- . кие возможности. Сигнал со схеьы сравнения по частоте сигналов 9

подается на формирователь прямоуголь-. кых импульсов 14 и далее на интегратор 15. Полученный унифицированный выходной сигнал поступает на цифровой прибор 18 и автоматический потенциометр 17. Сигнал с потенциометра 17 подается на регулирующий прибор 19. Затем управляющий сигнал подается на исполнительный механизм 20, которьй поддерживает влажность готового продукта на заданном-уровне.

Использование изобретения позволяет повысить точность устройств для измерения содержания влаги достоверность на основе повьшения сходимости и воспроизводимости результатов измерений.

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее рабочий и дополнительный резонансные контуры F-метра,в рабочий резонансный контур которого через разделительный конденсатор включен емкостный преобразователь с исследуемым материалом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит второй емкостный преобразователь с исследуег«>&1м материалом, подключенный к дополнительному резонансному контуру через разделительный конденсатор с отличной по величине емкости от разделительного конденсатора в цепи рабочего резонансного контура, причем рдан из емкостных преобразователей через ключ шунтирован конденсатором.