Емкостной влагомер Советский патент 1981 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к влагомерам, основанным на диэлектричес ком методе измерения влажности, и может быть использовано для измерения влажности зерна, зернопродуктов, кормов, угля и других сыпучих веществ. Известен влагомер, содержащий первичный преобразователь и уравновешивающий конденсатор Til . Недостс(тком влагомера является Отсутствие элементов для подстройки характеристик. Влагомер не имеет пе рестройки в зависимости от свойств исследуемого материала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является емкостной влагомер, содержащий первичный преобразователь, переменный уравновешивающий конденсатор и счетное устройство. Переменный урав новешивающий конденсатор состоит из пакета статорных и роторных плас-тин, представляющих собой соосные сектйры окружности с углом 180, в схеме имеется механическое устрой ство подключения параллельной посто ной емкости для сокращения нерабоче участка шкалы. В случае, если барабан со шксшой или стрелка непосредственно установлены на оси конденсатора, то рабочий угол поворота отсчетного устройства не превышает 150°, а рабочая часть шкалы - 120 , что не обеспечивает требуемой точности отсчета, поэтому в влагомере шкальный барабан связан с ротором переменного конденсатора посредством редуктора 21 . Однако недостатками влагомера являются относительно низкая точность и надежность , усложнение конструкции из-за наличия редуктора между конден сатором и шкальным барабаном дополнительных конденсатора и переключателей для сокращения нерабочего участка шкалы; невозможность плавной корректировки характер истики влагомера на любом участке-шкалы для измерения веществ с различнь1ми влажностными характеристиками , а также для компенсации погрешностей изготовления, сборки, износа, внешних условий. -Цель изобретения - повышение точ.ности влагомера, упрощение его конструкции, повыаение надежности, достижение возможности плавной корректировки характеристики на любом участке шкалы при измерении влажност различных веществ. Поставленная Цель достигается тем что.пластины статора переменного ура новешивающего конденсатора выполнены в виде сектора окружности: с углом до бо, а пластины ротора - -в виде кулачка с монотонно возрастающим радиусом с -углом 230-260°. Плас тина ротора переменного уравноветпива щего конденсатора выполнена таким образом, что радиус ее имеет выступ на секторе в 5-20, что дает дополнительную емкость в начале диапазона измерения, и сокращает нерабочий участок шкалы, при этом угол поворота пластин ротора обеспечен в пределай ЗОО. Корректировочное устройство, размещенное на оси ротора пере менного измерительного конденсатора представляет собой разрезанную на секторы 10-20° тарельчатую пружину, завальцованную во втулке с микрометрической регулировкой и фиксацией положения лепестков. Барабан со шкалой сидит непосредственно на оси ротора конденсатора, несущая плата которого крепится к корпусу прибора. Кроме того,с целью получения линейной зависимости изменения влажности от изменения угла поворота шка лы, пластины статора выполнены в виде сектора окружности с углом 3060°, вершина которого совпадает с осью ротора, а радиус ротора описывается следующей формулой i + d(Co + К)3600 - О , 0877(п - Z ) ot где Г- - радиус выреза в пла тине статора; CQ - начальная емкость ., конденсатора; К °- - коэффициент пропорц Раб нальности, определя щий наклон емкостно характеристики конденсатора;текущий угол;, общее число пластин ротора и статора; расстояние между пластинами, см; максимальная емкост конденсатора; Чра5- рабочий угол. На фиг. 1 изображен предлагаемый влагомер, общий вид; на фиг. 2 - ко фигурация пластин переменного конденсатора. Влагомер состоит из первичного преобразователя 1, уравновешивающего конденсатора 2, отсчетного устройства , состоящего из индикатора 3 баланса, барабана 4 со шкалой 5 и ручки 6 баланса. Уравновешивающий конденсатор 2 состоит из пакета ста торных 7 и роторных 8 пластин. На оси ротора 9 крепится корректировоч ное устоойство 10, состояшее из ра резной тарельчатой пружинь, 11, завальцованной во втулке 12, положение лепестков пружины устанавливается винтами 13 и фиксируется, например, гайками. В основу влагомера положен диэлькометрический метод намерения, использующий зависимость диэлектрической проницаемости вещества от его влажности. Емкостной первичный преобразователь 1, емкость которого зависит от диэлектрической проницаемости помещенного в него вещества и переменный уравновешивающий конденсатор 2 с корректирующим устройством 10 являются главными элементами колебательного контура. При увеличении емкости первичного преобразователя 1, вызванной засыпкой в него исследуемого вещества, уменьшается напряжение на контуре и стрелка индикатора 3 баланса отклоняется от нулевого положения. При установке стрелки баланса в нулевое.положение при помощи вращения ручки.6 баланса, вращается ротор 9 уравновешивающего конденсатора 2 вместе с барабаном 4 и шкалой 5 до тех пор, пока изменение его емкости не уравновесит изменение емкости первичного преобразователя 1. Использование изобретения позволит повысить точность измерения влажности, упростить конструкцию влагомера, повысить надежность, предусмотреть . возможность корректировки характеристики, что позволит исключить влияние погрешностей изготовления, сборки, износа, внешних условий, зависимость от свойств различных исследуемых веществ . Формула изобретения 1, Емкостной влагомер, содержащий первичный преобразователь, переменный уравновешивающий конденсатор, состоящий из пакета статорных и роторных пластин и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, надежности конструкции и возможности плавной настройки характеристики на любом участке шкалы, пластины статора переменного уравновешивающего конденсатора выполнены в виде секто.ра с углом до.. 60°, а пластины ротора - в виде кулачка с монотонно возрастающим радиусом с углом 230-260 и выступом с углом 5-20 , при этом угол пластин ротора обеспечен в пределах 300°, а на оси ротора переменного конденсатора расположено корректировочное уст- ррйство, выполненное в виде тарельчатой пружинЬг, разрезанной на углы 10-20 и завальцояанной во втулке с микрометрической регулировкой, и баоабан со У1калой. 2. Влагомер поп.1, отлича щ и и с я тем, что, с целью получен линейной зависимости влажности от угла поворота шкалы, пластины стато ра переменного уравновешивающего ко денсатора выполнены в виде сектора окружности с углом ЗО-бО, вершина которого совпадает с осью ротора, а радиус пластин ротора соответствует следующему выражению d(Co + KCf)3600 о0,08Ж(п-2) оС Рд - радиус выреза в пла .тине статора; CD - начальная емкость конденсатора; К коэффициент пропорР циональности, определяющий наклон емкостной характеристики конденсатора; - текущий угол; п - общее число пластин ротора и статора; d - расстояние между пластинами; максимальная емкость конденсатора fnf рабочий угол. Источники информации, ятые во внимание при экспертизе .Прибор ПВЗ-ЮД. ТУ25-06.1805-77. .Влагомер Super mat 1с фирмы N FOSS electric, Дания (прото.