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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

В ПОТОКЕ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для определения влажности продуктов с высокими диэлектрическими потерями.

Известно устройство измерения влажности материала, в котором о емкости преобразователя судят по изменению частоты генератора, в контур которого он включен 1.

Недостатком такого устройства является то, что оно не учитывает влияния активных потерь на чувствительность и точность измерений.

Известно также устройство для измерения влажности, в котором емкостной преобразователь шунтируется сопротивлением во много раз меньшим, чем минимальное активное сопротивление потерь 2.

Недостатком такого устройства является то, что оно работает при заведомо высоком тангенсе угла потерь, что снижает чувствительность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения влажности, состоящее из генератора с измерительным резонансным контуром, параллельно которому подключен первичный преобразователь, и входная цепь операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью. Данное устройство работает следующим образом. После подключения первичного преобразователя к измерительной схеме, производится подстройка переменного положительного сопротивления до величины, которая в сумме с потерями преобразователя дает заранее рассчитанное сопротивление, равное абсолютной величине отрицательного сопротивления. По окончании подстройки с помощью тумблера в схему вводится отрицательное сопротивление, компенсирующее активные потери в контуре 3.

Недостатком такого устройства является дискретность измерений.

Целью изобретения является сокращение времени измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения влажности в потоке, содержащее генератор с измерительным резонансным контуром, параллельно которому подключен первичный преобразователь и входная цепь операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью, введены амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом генератора, фильтр, вход которого соединен с выходом

генератора, фильтр, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, усилитель мощности, один из входов которого соединен с выходом фильтра, а на второй вход подано эталонное напряжение, и реверсивный двигатель, питаемый от усилителя мощности, вал которого жестко связан с движком сопротивления обратной связи операционного усилителя, которое выполнено переменным.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 с измерительным резонансным контуром 2, первичный преобразователь 3, переменное отрицательное сопротивление обратной связи операционного усилителя 4, амплитудный детектор 5, фильтр 6, усилитель мощности 7, реверсивный двигатель 8.

Устройство работает следующим образом.

При компенсации активных потерь датчика напряжение на выходе фильтра 6, пропорциональное амплитуде колебаний генератора 1, равно напряжению задания U. В этом случае сигнал разбаланса на выходе усилителя мощности 7 равен нулю, и схема находится в равновесии. При изменении активных потерь первичного преобразователя 3 меняется добротность контура генератора 1 и амплитуда его колебаний. Постоянная составляющая напряжения на выходе амплитудного детектора 5 изменяется пропорционально изменению амплитуды колебаний генератора 1. Этот сигнал, отфильтрованный фильтром от высших гармоник, сравнивается с эталонным напряжением Uj. Сигнал рассогласования усиливается усилителем мощности 7 и поступает на реверсивный двигатель 8. Вал двигателя 8, поворачиваясь, перемещает жестко связанный с ним движок сопротивления обратной связи операционного усилителя. Это приводит к изменению величины отрицательного сопротивления, вносимого в контур генератора 1. Изменение величины отрицательного сопротивления происходит до тех пор, пока не наступит компенсация активных потерь первичного преобразователя 3.

Выполнение отрицательного сопротивления переменным и введение в устройство амплитудного детектора, фильтра, усилителя мощности и реверсивного двигателя позволяет получить непрерывные измерения влажности с компенсацией активных потерь в первичном преобразователе, чем достигается сокращение времени измерения и возможность измерений влажности в потоке.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности в потоке, содержащее генератор с измерительным резонансным контуром, параллельно которому подключен первичный преобразователь и входная цепь операционного усилителя, охваченного обратной связью, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения, в него введены амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом генератора, фильтр, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, усилитель мощности, один из входов которого соединен с выходом фильтра, а второй - с источником эталонного напряжения, и реверсивный двигатель, питаемый усилителем мощности, вал которого жестко связан с движком сопротивления обратной связи операционного усилителя, которое выполнено переменным.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 515982, кл. G 01 N 27/02, 1975 (прототип).

Киастотомеру