Устройство диэлькометрического контроля

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована для определения диэлектрических характеристик физических объектов . Целью изобретения является повышение точности измерений при исследовании объектов сложной формы. Устройство содержит измер ительный конденсатор , тензодатчики, датчики напряженности электрического поля, свободно размещаемые внутри измерительного ковденсатора, блок введения поправки, компаратор. Цель изобретения достигается за счет учета в процессе измерения возможной подвижности объекта и коррекции измерений по результатам измерения напряженности в нескольких точках измерительного конденсатора, характеризующих форму объекта. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. (Л 00 4 О СО со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5D 4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСМОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Ф-„} г

s с, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3947231/28-25 (22) 27.03.85 (46) 23.10.87. Бюл. 11 39 (71) Научно-исследовательская лаборатория курортологии Литовского республиканского совета по управлению курортами профсоюзов (72) В. А. 11яшка, Ю, Г. Коршунов и Н, А, Станчук (53) 543,25(088,8) (56) Арш Э. И. Применение токов высокой частоты в горном деле, — M.: Недра, 1967, с. 210-213, рис. 124.

Бриджес Дж., Прич М. Биологическое действие электрического поля, ТИИЭР, 1981,. т. 69, В 9, с. 5-35. (54) УСТРОЙСТВО ДИЭЛЬКОМЕТРИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диэлектрических характеристик физических объектов, Целью изобретения является повышение точности измерений при исследовании объектов сложной формы, Устройство содержит измерительный конденсатор, тензодатчики, датчики напряженности электрического поля, свободно. размещаемые внутри измерительного конденсатора, блок введения поправки, компаратор. Цель изобретения достигается за счет учета в процессе изме- 0

З рения возможной подвижности объекта и коррекции измерений по результатам измерения напряженности в нескольких точках измерительного конденсатора, характеризующих форму объекта, 1 з.п. ф-лы 2 ил.! 346997

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диэлектрических характеристик широкого класса физических объектон.

Целью изобретения является повышение точности измерений при исследовании биологических объектов сложной формы путем введения поправки непосредственно во время измерительной процедуры.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2блок-схема блока формирования поправки.

Устройство содержит генератор 1 гармонического напряжения, измерительный кондейсатор 2, в рабочем объеме которого помещается исследуемый объект 3, закрепленный на устройстве

4 фиксации, представляющем собой платформу из диэлектрического материала с приспособлением для крепления объекта, которое выбирается в зависимости от вида объекта. Измеритель-. ный конденсатор 2 включен в последовательную электрическую цепь, состоящую иэ генератора 1 и усилителя 5 тока. В объеме конденсатора 2 размещены датчики 6 напряженности электрического поля. Каждый из них закрепляется на диэлектрической вставке с Е = и может быть установлен в любой точке рабочего объема измерительного конденсатора, кроме объема, занятого объектом, Датчики 6 подключены к входам блока 7 формирования поправки результатов измерений, выходы которого соединены с входами блока 8 введения попранки результатов измерений, на который одновременно подается сигнал с выхода усилителя 5 тока. На регистраторе 9 фиксируется измеренное значение с учетом введенной поправки, Тензометрический датчик 10 через тензометрический усилитель 11 подключен к управляющему входу блока 7 формирования поправки. Одновременно тензометрический датчик 10 и установленный на той же платформе второй тенэометрический датчик 12 подключены к входам дифференциального тензомет.рического усилителя 13 выход которого через компаратор 14 с регулируемым порогом срабатывания соединен с управляющим входом ключа 15, установленного между блоком 8 введения поправки и регистратором 9.

Блок 7 формирования поправки реализует формирование и сиГналов поправки, определяемых искажениями электрического поля в конденсаторе 2 при

1 наличии объекта 3: где U, U — напряжения на выходах

1О о блока 7 соответственно при отсутствии и при наличии объекта;

1,2,3,...,n — номер измерительного канала

15. (по числу датчиков).

Блок 7 (фиг. 2) содержит каналы формирования поправки (n не менее 2), состоящие из электрометрического усилителя 16, к входу которого подключается датчик 6. Выход усилителя

16 подсоединен к входу дифференциального усилителя 17, выход которого является одним из и выходов блока

7 поправки и одновременно через измерительный усилитель 18 подключен к входу управляемого источника 19 напряжения .ереэ ключ 20. Выход управляемого источника !9 напряжения подсоединен к второму входу диффе30 ренциального усилителя 17. Управляющие вхо!1ы ключей 20 объединены и являются управляющим входом блока 7, Устройство работает следующим образом.

llри отсутствии объекта 3 измерения производится автоматическая подстройка каналов блока 7 формирования поправки. На каждом из п датчиков 6 отрабатывается сигнал, пропорциональный напряженности электрического поля в точке установки датчика. Усиленный электрометрическим усилителем 16 сигнал подается на вход дифференци45 ального усилителя 17, напряжение на выходе которого измеряется с помощью измерительного усилителя 18 и через замкнутый ключ 20 подается на вход регулируемого источника !9 напряжения, Цепь представляет собой .звено автоматического регулирования первого порядка. Напряжение на втором входе дифференциального усилителя 17 изменяется до тех пор, пока выходное напряжение блока 7 (no каждому каналу формирования поправки) не достигнет нулевого значения. При этом совокупность поправок fU ;) = 0 и на блок 8 подается только напряжение с выхода

А ь 1 0o (2) 3 134 усилителя 5 тока. Ключ 15 в исходном состоянии замкнут и измеренное значение тока в цепи генератор 1 — измерительный конденсатор 2 - усилитель 5 тока подается на регистратор 9. Измеренное значение пропорционально емкости незаполненного измерительного конденсатора:

10 эп /

1Uï

LgH (5) 6997 ческой задачи для частично заполненного конденсатора.

При использовании в качестве объекта человека может быть использована зависимость вида

У2 l xil,!1е

I ЬдН

А, = kC Р(дБ<, дН дЦ, ° ° -, д 1„), где F. — функция, зависящая от формы исследуемого объекта.

Тогда оценка Я получается в виде (3) Я = а — Р(д|.1,; о дН (4) дЦ ...; bU„) + 1

) где а — постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей выполнения конденсатора, Вид функциональной зависимости может быть определен или экспериментально, или решением электродинамигде А — показание регистратора; . k — постоянный коэффициент.

В рабочем режиме в исходном состоянии генератор 1 отключен от схемы и питание на каналы блока 7 не подается (за исключением ключей 20) . При помещении объекта 3 в измерительный конденсатор 2 на выходе тензометрического усилителя появляется напряжение, которое размыкает ключи 20.

Включение генератора засинхронизировано с подачей напряжения на каналы блока 7 формирования поправки. В режиме измерения на первые входы дифференциальных усилителей 17 подается сигнал, пропорциональный напряженности поля в точке установки датчика 6

{ ;I

11;), где i = 1,2...,,n — номер В канала. На вторые входы дифференциального усилителя 17 каждого канала подаются напряжения с блоков 19, запомненные ими в режиме калибровки („;1

Разность сигналов дает сово" . ° купность сигналов поправок дц;) „ которые подаются на соответствующие входы блока 8 введения поправок. На первый вход подается измеренное значение, пропорциональное емкости заполненного конденсатора где х, у, z — координаты помещения датчика при начальной точке отсчета L/2; g/2;

Н/2;

g Н вЂ” геометрические размеры конденсатора.

Наличие моторной активности при исследовании биологических объектов существенно влияет на результаты измерений и при превышении сигналом дифдифференциального усилителя 13 (регистрирующего моторную активность объ)

25 екта, з аданного значения U на выходе порогового устройства появляется сигнал, размыкающий ключ 15, В этом случае измерение не производится.

30 Технико-экономический эффект изобретения выражается в улучшении точностных характеристик по сравнению с известным устройством и ускорении измерительной процедуры за счет опе35 а ии введения поп авок

Формула изобретения

1. Устройство диэлькометрического

4р контроля, содержащее измерительный конденсатор.с закрепленным в нем устройством фиксации исследуемого объекта, генератор гармонического напряжения, усилитель тока, регистратор, 45 причем генератор гармонического напряжения, измерительный конденсатор, усилитель тока и регистратор включены последовательно, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности йзмерений при исследовании объектов сложной формы, в него введены тензометрический датчик, .закрепленный на устройстве фиксации исследуемого объекта, тензометрический усилитель, п произвольно размещаемых в объеме. конденсатора датчиков напряженности электрического поля, блок формирования поправки, блок введения поправки, причем тензометрический Риг. Г

Составитель В. Немцев

Редактор И. Николайчук Техред М.Ходанич Корректор И. Муска

Заказ 5115/42

Тираж 775 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

5 134б99 датчик через тензометрический усилитель соединен с управляющим входом блока формирования поправки, сигнальные входы которого соединены с датчи5 ками напряженности электрического поля, а выходы — с входами блока введения поправки, один из входов которого соединен с выходом усилителя тока, а выход — с регистратором. 10

2, Устройство по п, 1, о т л и— ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения погрешностей при непроиз7 в вольных перемещениях объекта контроля, оно снабжено вторым тензометрическим датчиком, закрепленным на устройстве фиксации исследуемого объекта, дифференциальным усилителем, пороговым устройством и ключом, причем входы дифференциального усилителя соединены с тензодатчиками, выход — через пороговое устройство с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом блока введения поправки, а выход — с регистратором.