Устройство для контроля влажности и летучих веществ в стеклопластиках Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

,-

Изобретение относится, к измерени ч ям параметров -сред емкостными-методами, в частности к -допусконому.контролю влажности.

Известно устройство для допускового контроля конденсаторов, представляющее собой автогенератор, в цепь положительной обратной связи которого включен измерительный .

Недостатки этого устройства -.узкие функциональные возможности , заключакяциеся в том, что устройство позволяет осуществлять контроль лишь, при отклонении, емкости измеряемого. объекта в одну сторону .от- номинала

Наиболее близким к изобретению ло технической сущности является, устройство, содержащее мостовой кварцевый автогенератор, состоящий-из электронного усилителя и измерительного моста в цепи положительной обратной связи усилителя, емкостный датчик,, включенный последовательно с кварцевым резонатором в одно из плеч измери -

тельного моста, релейный элемент с контактом, подключенным параллельно добавочному сопротивлению, .установленному последовательно с образцовым сопротивлением в измерительное плечо моста, детектор, компаратор .с регулируемым порогом срабзьтывания, . электронный ключ с элементом задержки и световой индикатор, при этом выход детектора включен на вход ком10паратора, выход которого соединен со входом электронного ключа,-связанного с релейным элементом, нормально закрытый контакт которого включец в цепь светового индикатора .23.

IS

Недостатком данного .устройства . является невозможность -осуществлекиз двухпредельной сигнализации и управления технологическим параметром, . т.е. узкие функциональные-возможкности.

Цель изобретения - расширение функциональных возмсякностей устройства за счет обеспечения двухпредельной 3 сигнализации значения влажности и содержания летучих веществ. Цель достигается тем, что в устройство для контроля влажности и .летучих Ьеществ, в стеклопластиках содержащее мостовой кварцевый авто генератор, состоящий из электронного усилителя и измерительного моста в цепи положительной обратной связи усилителя, емкостный датчик, включенный последовательно с кварцевым резонатором в, одно из плеч измерительного моста, релейный элемент с контактом, подключенным параллельно добавочному сопротивлению, установленному последовательно с образ1ЦОВЫМ сопротивлением в измерительйое плечо моста, детектор, компаратор, электронный ключ с элементом : задержки и световой индикатор, допол нительно введены коммутирующий генератор с конденсатором, задающим время и коммутации,, дополнительный рб. разцовый резистор, разнополярные тра зисторы, промежуточный релейный эле мент два транзисторных ключа, световые индикаторы и управляющие элементы, при этом образцовые резисторы включены в измерительное плечо моста через контакты коммутирующего г нератора, двухполярный выход которо го через RC-гцепочки, соединен с баз ми разнополярных транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно ко входам двух транзисторны ключей, выходы которых соединены со световыми индикаторами и управляющими элементами, а эмиттеры разнопо лярных транзисторов через контакты релейного элемента подключены к катушке промежуточного релейного злемента, нормально открытый контакт к торого включен параллельно времязадающему конденсатору коммутирующего генератора, а нормально закрытый контакт - последовательно -в цепь ег заряда. На чертеже представлена общая сх ма устройства. . Устройство содержит1мостовой квар цевый автогенератор,-СОСТОЯЩИЙ из электронного усилителя 1 и измерите ного моста 2 в цепи положительной обратной связи усилителя 1, емкостн датчик 3, включенный последовательно с кварцевым резонатором 4 s одно из плеч измерительного моста 2, детектор 5,. включенный на регулиру«мэ1й вход компаратора 6, выход ко3торого подключен на вход электронного ключа 7 с элементом 8 задержки и релейным элементом 9 с перекидными контактами 1П и 11, перекидной контакт 10, включенный в цепь светового индикатора 12 н параллельно добавочному образцовому резистору 13, включенному последовательно с образцовыми резисторами 14 и 15 и пере кидным контактом 16, коммутирующий генератор 17 с времязадающим конденсатором 18, разнополярные транзисторы 19 и 20, эммитеры которых через перекидной контакт 11 подключены к промежуточному релейному элементу 21 с перекидным контактом 22, два транзисторных ключа23 и 24 со световыми индикаторами 25 и 26 и управл,яющими элементами 27 и 28, а также RC-цепочки 29, 30 и 31, 32, источник 33 постоянного напряжения устройе-тва подключен ко всем его элементам. Устройство работает следующим образом. При изменении содержания влажности и летучих веществ.в материале, помещенном в -междуэлектродное пространство ег костного датчика 3, изменяется эквивалентное активное сопротивление цепочки последовательно соединенных емкостного датчика 3 и кварцевого резонатора 4. Указанная цепочка включена в измеряемое плечо моста 2, равновесие которого характеризуется равенством сопротивлений измеряемого и измерительного плеч. В момент равновесия моста 2 по величине образцового переменного резистора 13 или 14 получают информацию о содержании влажности и летучих, веществ в контролируемом материале. Поскольку электронный усилитель 1I с измерительным мостом 2 в цепи его положительной обратной связи представляют собой мостовой кварцевый автогенератор, то при разбалансе моста 2 на выходе детектора 5 возникает сигнал постоянного тока, пропорциональный амплитуде автоколебаний генератора. Этот сигнал поступает на вход компаратора 6, выход которого .соединен со входом электронгного ключа 7 с элементом 8.задержки и релейным элементом 9. Компаратор 6 имеет на входе регулируемый порог срабатывания, при достижении которого с вьЬсода компаратора поступает сигнал, открывающий ключ 7. Открывание ключа через некоторую вьщержку времени приводит к срабатыванию релейного элемента 9, имеклчего две пары перекидных контактов 10 и П.-С пом щью перекидного контакта 11 осуществляется поочередная коммутация эм jтеров транзисторов 19 и 20 к обмотк ;промежуточного релейного элемента 21, При йраба:тывании релейного элемента 9 к обмотке релейного элемент 21 подключается эмиттер транзисто- ра 19. Перекидной контакт 10 в процессе срабатывания релейного элемента 9 разрывает цепь индикатора 12, закорачивая добавочный резистор 13, Это приводит к уменьшению -амплитуды авто колебаний генератора и закрытого клю ча 7. При этом релейный элемент 9 обесточивается, замыкается цепь пита ния светового индикатора 12 (сигнали зирует состояние Срыв автоколебаkий , добавочный резистор 13 вновь подключается в плечо моста. Последнее вызывает разбаланс моста, возникновение автоколебаний, срабатывание релейного элемента 9 и цикл, сигнали зируемьй прерывистым включением { ми танием } индикатора 12,.повторяется Мигание индикатора продолжается до тех пор, пока не наступит равенство сопротивлений измерйтел1 ногЬпЛ1еча моста и измеряемого плеча с кварцевы резонатором 4 и емкостным датчиком 3 (индикатор, в атом :лучае постоянно включен). Так как эквивалентное активное сопротивление цепочки из кварцевого резонатора 4 и емкостного Датчика 3 с контролируемым матери алом характеризует содержание влаги и летучих веществ в материале,, то по величине образцового резистора 14 или 15 в режимах работы автогенератора,, соответствунщих.моментам срыва автоколебаний, определяется содержание . влаги и летучих веществ в. контролируемом материале. Если после установления равновесия моста уменьшение содержания влаги и летучих вещес.тв вызовет уменьшение сопротивления ллеча с кварцевым резонатором 4 и датчиком 3 на ве личину, превышающую значение добавоч ного резистора 13, возникает устойчивая автогенерация, при этом цепь индикатора 12 разрывается контак4 том 10. Коммутирующий генератор 17 с времязадающим конденсатором 18 с помощью перекидного контакта 16 подключает поочередно с заданной выдержкой времени образцовые резисторы 14 и 15 в измерительное плечо моста. Если содержание влаги и летучих веществ превышает верхний предел, то происходит срьш колебаний автогенератора, при отклонении за нижний предел происходит возбуждение колебаний автогенератора. Формула изобретения Устройство для контроля влажности и летучих веществ в стеклопластиках содержащее мостовой кварцевый автогенератор, состоящий из электронного усилителя и измерительного моста в цепи положительной обратной связи усилителя, емкостный датчик; включенный последовательно с кварцевым резонатором в одно из плеч измерительного моста, релейный элемент с контактом, подключенным параллельно добавочному сопротивлению, -которое соединено последовательно с образцовым . сопротивлением в измерительном плече- моста, детектор, компаратор, электронный ключ с элементом задержки и световой индикатор, отличающееся тем, 4TOj с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены коммутирующий генератор с времязадающим Конденсатором, дополнительный - образцовый резистор, разнополярные транзисторных ключа, световые.индикаторы и управляющие элементы, .при этом образцовые резисторы включены в плеЧо измерительного моста через контакты . коммутирующего генератора, .двухполярный выход которого через RC-цепочки соединен с базами разнополяррсых транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно ко входам. двух транзисторных ключей, выходы которых соединены со световыми индикаторами и управляющими элементами, а .эмиттеры разнополярных транзисторов через контакты релейного .элемента подключены к катушке промажу« - точного релейного .элемента, нор мально открытый контакт которого включен параллельно времязадающему . конденсатору коммутирующего-генератора, а нормально закрытый контактпоследовательно в цепь его заряда.