Унифицированный цифровой влагомер

 

Изобретение относится к измерительной технике v может быть использовано для измерения влажности твердых и сыпучих веществ диэлькометрическим методом. Цель изобретения - повьшение точности измерений. Цифровой влагомер содержит элементы преобразования емкости датчика в напряжение , преобразования этого напряжения в число импульсов, двоично-десйтичкый счетчик, к выходу которого подключен дешифратор, нагруженный резисторным делителем в каждой выходной шине дешифратора; просуммированный со всех выходов дешифратора сигнал поступает на вход интегратора, управляющего работой преобразователя напряжения первичного преобразователя в число импульсов. В устройстве обеспечивается коррекция характеристики влагомера дискретностью 0,1%. 3 ил. v ю со ОО о ю О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;„SU„„1233026 А 1

1511 4 С 01 Я 27/2. /p

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

И А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3775037/24-25: .(22) 14.06.84 (46) 23.05.86.Бюл. 11 19 (71) Специальное конструкторское бюро по проектированию приборов и средств автоматизации (72) А.В.Бандзеладзе,.Т.Г.Гогисванидзе и И.Д.Габедава (53) 551 ° 508.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 684422, кл. G Ol Ы 27/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1Р 402?92, кл. С 01 0 27/22, 1973. (54) УНИФИЦИРОВАННЬ1И ЦИФРОВОЙ ВЛАГОИЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике; может быть использовано для измерения влажности твердых и сыпучих веществ диэлькометрическим методом. Цель изобретения— повьапение точности измерений. Цифровой влагомер содержит элементы преобразования емкости датчика в напряжение, преобразования этого напряжения в число импульсов, двоично-десятичный счетчик, к выходу которого подключен дешифратор, нагруженный резисторным делителем в каждой выходной шине дешифратора; просуммированный со всех выходов дешифратора сигнал поступает на вход интегратора, управляющего работой преобразователя напряжения первичного преобразовате-. ля в число импульсов. В устройстве обеспечивается коррекция характеристики влагомера дискретностью О,IX.

3 ил.

1233026

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности твердых и сыпучих вешеств диэлькометрическим методом. 5

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг,l показана структурная схема унифицированного цифрового влагомера; на фиг ° 2 — структурная схема блоков для получения корректирующего напряжения; на фиг.З вЂ” временная диаграмма, поясняющая работу схемы.

Унифицированный цифровой влагомер (фиг.!) содержит первичный преобразо- !5 ватель 1, включенный в колебательный контур 2, питаемый генератором 3 высокой частоты, буферный каскад 4, частотный симметричный детектор 5, который подключается к входу днффе- 20 ренциального усилителя б» выходы которого соединены с входом блока 7 сравнения, выход последнего подключен к входу компаратора 8, к второму входу которого подключен выход интег- 25 ратора 9,выход компаратора 8 связан с входом триггера 1О,выход g триггера 10 соединен с входом элемента И-НЕ l к второму входу которого подключен выход тактового генератора 12, выход 30

Я триггера 10 соединен с входом "3a11 пуск интегратора с сбросом 9,выход элемента И-НЕ 11 связан с входом двоичнодесятичного счетчика 1 3, выходы которых подключены со о тв е т с тв енно к входам дешифраторов 14,выходы которых через блок "резисторный делитель" !5 подключаются к входу усилителя 16, выход которого через выкжочатель 17 связан с входом интегратора 9 со 40 сбросом, один выход формирователя 19 импульса "Запуск" соединен с входом

8 триггера !О, а второй выход связан с трехраэрядным счетчиком 13, выходы дешифраторов 14 связаны с цифровыми индикаторами 18.

Блоки 8-12 образуют преобразователь напряжение — число импульсов, а блоки 13-16 — преобразователь число импульсов — напряжение на резисторном делителе с возможностью установления с помощью переменных резисторов нужного закона преобразования.

Влагомер работает следующим образом.

Напряжение на выходе блока 7, являющееся мерой влажности (или соответствующей емкости), преобразуется (блоки 8-12) в количество импульсов по закону, задаваемому с помощью напряжения с выхода преобразователя

t число импульсов - напряжение (блоки

13-16).. В блоке 19 вырабатываются импульсы,, обнуляющие счетчик 13 и интегратор 9. Во время измерения корректирующее напряжение (фиг.2) на выходе усилителя 16 меняется в соответствии " состоянием счетчика 13, положения движков переменных резисторов в блоке резисторного делителя

15 и подается на вход интегратора 9, меняя длительность импульса на выходе компаратора 8. При равенстве "0 выходного напряжения компаратора 8 происходит переключение триггера !О, что приводит к прекращению интегрирования и закрытию схемы 11.

Состояние счетчика, расшифрованное дешифратором 14, отображается на индикатора 18.

Настройка и градуировка влагомера, Настройка и градуировка влагомера должна производиться при включенном положении корректирующего напряжения: после импульса вместо первич.ного преобразователя к унифицированному влагомеру подключают образцовый переменный конденсатор Р 534, с помощью которого задается напряжение

:H=f(С)., где С " значение емкости с п6, соответствующей определенной влажности измеряемого материала; П— показание прибора (значение влажности), Первоначально задается С=О с помощью Р 534, которая соответствует емкости первичного преобразователя.

После импульса "Сброс" счетчик 13 приводится в нулевое состояние и на соответствующем выходе дешифратора

14 появляется напряжение, которое через соответствующую цепочку: делитель 15, усилитель 16, выключатель !

7, поступает на вход В интегратора

9 и меняет напряжение П Hà U (в ос- новном делают так, что U U, ) °

С появлением импульса Запуск" не срабатывает компаратор 8, так как на выходе блока 7 0=0, держа интегратор

9 в нулевом состоянии с помощью триггера 10. Соответственно нет импульсов счета на входе счетчика 13 и он остается в нулевом состоянии, В дальнейшем с помощью образцового конденсатора Р 534 задается следующее значение С из зависимости П=

=-.f (С) .

i 233026.Так как на входе блока 2 С не равно О, то на выходе блока 7 П=П Ф О и после импульса "Запуск" срабатывает компаратор 8, триггер 10, запускается интегратор 9 с временем интегрио рования, заданным напряжением U на входе В (угол наклона ot.),Интегрирование происходит пока амплитуда импульса не достигнет амплитуды U и на входе Q триггера 10 формируется импульс длительностью L,,êoòîðûê пропускает через элемент Й-НЕ 11 определенное количество импульсов, записывается в счетчике 13 и высвечивается на цифровом индикаторе 18, Если информация на цифровом индикаторе 18 (количество импульсов на выходе счетчика 13) не соответствует значению П (из зависимости tt=f(С), то с помощью потенциометра в цепочке, связанной с нулевым выходом дешифратора !4 в резнсторном делителе

15, меняя напряжение на входс В интегратора 9, можно добиться нужного индикаторного показания индикатора 18, На этом кончается настройка первой точки зависимости tt=r(C), Для следующей точки конденсатором

Р 534 задается следующее значение С.

l1

I g

Соответственно U U > U на выходе блока 7 ° Импульс Сброс" сбрасывает предыдущую информацию в счетчике 13 и после появления импульса Запуск" интегрирование происходит сначала с заданным напряжением U, до нового состояния счетчика 13 дешифратора !4.

При новом состоянии счетчика 13 дешифратора 14 напряжение появляется на соответствующем выходе дешифратора и с помощью потенциометра в резистор-. ном делителе 15 меняют напряжение

ll

U, íà U, на входе В, меняя время интегрирования на, можно добиться нужного показания индикатора 18.

Таким образом, установив уровни в делителе 15 напряжения, для каждого состояния счетчика 13 дешифратора

14, можно менять время интегрирования, доведя его до нужного значения.

Настройка влагомера ведется как указано в описании поочередно, начиная от нуля до нужной величины показания влагомера, Каждогь последующего значения показаний индикатора добиваются регулировк6й потенциометра, связанного с вь|ходом дешифратора пре-!

О дыдущего значения,.

Использование предлагаемого влагомера позволит получать точные резуль таты измерений непосредственно в процентах влажности любого материала, что особенно важно для автоматизированных систем управления.

Формула изобретения

Унифицированный цифровой влагомер, содержащий первичньп преобразователь, включенный в колебательный контур, питающий генератор высокой частоты, частотный симметричный детектор, буферный каскад и дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю— щ н и с я тем, что, с целью новышения точности измерений, в него дополнительно введены блок сравнения компаратор, интегратор, триггер, элемент И-НЕ, двоично-десятичный счетчик, дешифратор, цифровой индикатор, блок резисторных делителей, выключатель, при этом выход дифференциального усилителя соединен через блок

35 сравнения с первым входом компаратора, . второй вход которого соединен с выходом интегратора,а выход — с управляющим входом триггера и первым входом системы И-НК, второй вход которой сое40 динен с генератором, а выход — с последовательно соединенными двоично-десятичным счетчиком, резисторным делителем, выключателем, информационньм входом интегратора, причем цифро45 вой индикатор подключен к выходу дешифратора.

123302б

1233026

Составитель В.Немцев

Редактор В.Иванова ТехредЛ.Сердюкова Корректор C IHeKMap

Заказ 2761/44 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4