Устройство для измерения влажности Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНКЧ ВЛАХ НОСТИ

Изобретение ОТНОСИТСЯ к .измерительной технике и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности для автоматического контроля и регулирования влажности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения влажности, содержащее эадахиций генератор тактовых импульсов, триггергделитель, счетный вход которого связан с выходсял задающего генератора тактовых импульсов, модулятор потоков излучений на двух длинах волн, фотоприемникj усили.тель и блок отношения двух сигналов гч Недостаток известного устройства состоит в низкой точности измерения за счет нгшичия в нем механических вращающихся частей. Цель изобретения - повышение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем задающий генератор тактовых импульсов, триггер-делитель, счетный вход которого связан с выходом заданядего генератора тактовых импульсов, моду лятор потоков излучений на двух длинах волн, фотоприемник, и блок отношения двух сигналов, модулятор выполнен в виде двух формирователей, подключенных к противофазным выходам триггера-делителя, к выходу, каждого из формировател ей подключены светодиоды с излучением, соответствующим измерительной и опорной длинам волн, выход усилителя соединен со входом второй ключевой схемы и с выходом формирователя прямоуголь-. ных импульсов питания через введенную первую ключевую схему, выход которой связан со входом введенной схемы запоминания уровня, разрещающий вход второй 1 ключевой схемы подключен к выходу триггера-делителя, связанного со входом формирователя линейнонарастающих импульсов питания, выход второй ключевой схемы и выход схемы запоминания уровня подключены к соответствующим входам блока отношения двух сигналов ffi временным выходом, а выход блока отношений двух сигналов соединен с одним из входов выходного триггера, к выходу которого подключены формирователь линейно-нарастающих импульсов питания и схема запоминания уровня, при этом второй вход выходного триггера подключен к второй ключевой схеме. На чертеже изображено устройство для измерения влажности. Оно содержит задающий генератор тактовых импульсов, соединенный со счетным входом триггера-делителя 2 I противофазные выходы которого подключены ко входам формирователей 3 и 4. к выходу каждого из формирователей подключены светодиоды 5 и 6 с излучением соответствующим измерительной и опорной длинам волн. Фото приемник 7 подключен к усилителю 8 фотоэлектрического сигнала, выход которого связан со входами первой 9 и второй 10 ключевых схем. Выходы ключевых схем 9 и 10 соответственно подключены ко входам схемы-11 запоминания уровня и блока 12 отношения двух сигналов с временным выходом, причем выход- схемы 11 запомина ния уровня, соединен с другим входом блока 12 отношения двух сигналов . Выход блока 12 отношения двух сигналов соединен с одним из входов выходного триггера 13, второй вход которого подключен к разрешающему входу второй ключевой схемы 10 и выходу триггера-делителя 2, связанного с первым входом формирователя 3 линейно-нарастающих импульсов питания. Разрешающий вход первой ключевой схемы 9 подключен к выходу формирователя 4 прямоугольных им пульсов питания. Выход выходного триггера 13 соединен со вторым входом формирователя 3 линейно-нараста Щих импульсов питания и другим входом схемы запоминания уровня. Устройство работает следующим образом. Частота повторения импульсов с выхода задающего генератора 1 тактовых импульсов поступает на сче ный вход триггера-делителя 2 и делится пополам. С противофазных выходов триггера-дэлителя 2 импульсы .подаются на входы формирователя 3 линейно-нарастающихимпульсов питания и формирователя ,4 прямоугольных импульсов. К выходу формирователя линейно-нарастающих импульсов питания подключен светодиод 5, излучающий, например, на измерительной длине волны, а к выходу формирователя прямоугольных импульсов питания подключен светодиод б.Излучение свет диодов, пропорциональное протекающим по ним токам, направляется на контролируемый объект. Отраженное от объекта излучение на измеритель ной и опорной длинах волн направляется на фотоприемник 7. Чередуквдиеся импульсы излучения на измеритель ной и опорной длинах волн, модулированные по линейно- нарастагадей и прямоугольной форме соответственно, вызывают сигнал на фотоприемнике. Сигнал с фотоприемника поступает на вход усилителя 8 фотоэлектрического сигнала, где происходит усиление сигнала, и с выхода усилителя сигнал подается на входы ключевых схем совпа цения 9 и 10. При появлении прямоугольного (опорного) импульса первая ключевая схема 9 открывается управляющим сигналом с выхода фор-, мирователя 4 и пропускает прямоугольный импульс на схему 11 запоминания максимального уровня. При появлении линейно-нарастающего импульса (измерительного) вторая схема 10 совпадения открывается управляющим сигналом с соответствующего выхода триггера-делителя 2 и пропускает линейно-нарастающий импульс на вход блока отношения двух сигналов. На другой вход блока 12 отношения двух сигналов поступает сигнал с выхода схемы 11 -запоминания уровня. При сравнении линейно-нарастающего сигнала с уровнем, запомненным в схеме 11 запоминания уровня, блок отношения двух сигналов генерирует импульс, который подается на вход сброс выходного триггера 13, на разряд емкости в схеме 11 запоминания уровня и на обрыв (разряд) линейно-нараста1свдего импульса в формирователь 3. Выходной триггер 13 периодически взводится соответствующим фронтом импульса с выхода триггера-делителя 2. На выход триггера 13 подключается измеритель временных интервалов (не показан). Длительность выходного импульса триггера 13 пропорциональна отношению отраженных от контролируемого объекта потоков излучения на опорной и измерительной длинах волн. Определенному проценту влажности объекта соответствует определенная длительность импульса. Одним из главных преимуществ устройства является перевод фотоприемника в индикаторный режим, что устраняет нелинейности и нестабильности его характеристик. Применение импульсных режимов работы излучателей и стробирование в тракте обработки фотоэлектрического сигнала повышает соотношение сигнал-шум, а использование для получения отношения сигналов на опорной и измерительной длинах волн принципа линейно-временной разверт-ки позволяет получить высокую точность при одновременном удобном представлении выходной информации. Формула.изобретения Уст-ройство для измерения влажности, содержащее задающий генератор тактовых импульсов, триггер-делитель счетный вход которого связан с выходом задающего генератора тактовых импульсов, модулятор потоков излучений на двух длинах волн, фотоприемник, усилитель и блок отношения двух сигналов, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, модулятор выполнен в виде двух формирователей, подключенных к противофазным выходам триггераделителя, к выходу каждого из формирователей подключены светодиоды с излучением, соответствующим измерительной и опорной длинам волн, выход усилителя соединен со входом второй ключевой схемы и с выходом формирователя прямоугольных ймаульсов питания через введенную первую ключевую схему, выход которой связан со входом введенной схемы запоминания уровня, разрешающий вход второй ключево.й схемы подключен к выходу триггера-делителя, связанного со входом формиров.ателя л иней но-нар ас тающих импульсов питания, выход второй ключевой схемы и выход схемы запоминани уровня подключены к соответствующим входам блока отношения двух сигналов с времен9Ь1М выходом, а выход блока отнощения двух сигналов соединен с одним из входов выходного триггера, к выходу которого подключены формирователь линейно-нарас:тающих импульсов питания и схема запо минания уровня,при этом второй вход выходного триггера подключен к второй ключевой схеме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы США ANACON. Inc.62 UNION STRET. ASHLAND, Massa01721(617) 881-3000 (проchusettsтотип).