Устройство для определения влажности

 

Изобретение позволяет расширить динамический диапазон и повыситьточность измерения влажности. Образец влажного материала (OEM) 5 помещается между приемно-пёредающими антеннами 3, 4 и облучается сигналами генераторов 1, 2 СЕЧ, выполненных в виде автодинных смесителей частоты, котЬрые работают одновременно в режиме генератора и смесителя. Частоты генераторов 1,2 отличаются. Разность их частот выбирается т.обр., чтобы при макс.входном сигнале, прошедшем через приемно-передающие антенны 3, 4 и OEM 5, оба генератора, генерирующие одинаковые мощности, не входили в синхронизм. Напряжения разностных частот генераторов 1, 2 вьщеляются соотв. полосовыми фильтрами 9, 10, детектируются линейными детекторами 13, 14 и суммируются в сумматоре 15; Регистрация осуществляется индикатором 16. Блок питания 8, фильтры низких частот 6, 7 и разделительные конденсаторы П, 12 обеспечивают рабату . 3 ил. с Ш сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (sg.4 < 01 Н 22/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»« .» (21) 4084165/24- 09 .(22) 02.07.86 (46) 30.03.88.,Бюл. 1Р 12 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) М.И.Минаев, Б.Л.Ценципер

В.А.Дайнеко и И.И.Ренгарт (53) 621.317.738(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 216368, кл. G Ol N 22/04, 1966.

Теория и практика зкспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов./Под ред. Е.С.Кричевского.

М.: Энергия, 1980, с.125. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖ, НОСТИ (57) Изобретение позволяет расширить динамический диапазон и повысить- точность измерения влажности. Образец влажного материала (ОВМ) 5 помещается между приемно-передающими антен„„SU„„1385048 А 1 нами 3, 4 и.облучается сигналами генераторов 1, 2 СВЧ, выполненных в виде автодинных смесителей частоты, котбрые работают одновременно в режиме генератора и смесителя. Частоты генераторов 1,2 отличаются. Разность их частот выбирается т.обр., чтобы при макс. входном сигнале, прошедшем через приемно-передающие антенны 3, 4 и ОВМ 5, оба reнератора, генерирующие одинаковые мощности, не входили в синхронизм. Напряжения разностных частот генераторов l, 2 выделяются соотв. полосовыми фильтрами 9, 10 детектируются линейными детекторами

13, 14 и суммируются в сумматоре 15;

Регистрация осуществляется индикатором 16. Блок питания 8, фильтры низких частот 6, 7 и разделительные конденсаторы 11, 12 обеспечивают работу устр-ва. 3 ил.

1385048

Изобретение относится к влагомет- рии и может быть использовано для определения влажности сыпучих и монолитных материалов.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности измерения влажности.

На фиг.1 показаны зависимости напряжения на диоде Ганна и детектор-. 10 ном диоде (Д604) от затухания; на фиг. 2 — структурная электрическая схема устройства для определения влажности; на фиг.3 — принципиальная схема линейного детектоpa. 15

Устройство для определения влажности содержит первый и второй генераторы 1 и 2 СВЧ, выполненные в виде автодинных смесителей частоты (АСЧ), каждый из которых работает одновре- 20 менно в режиме генератора и смесителя

СВЧ-колебаний, первую и втору» при емно-передающие антенны 3 и 4 с помещенным между ними образцом влажного материала 5, первый и второй филь- 25 тры 6 и 7 низких частот (ФНЧ), блок

8 питания, первый и второй полосовые фильтры 9 и 10 первый и второй разделительные конденсаторы 11 и 12, первый и второй линейные детекторы 30

13 и 14, сумматор 15 и индикатор 16.

Устройство работает следующим образом.

Колебания первого генератора 1

СВЧ на частоте Й„ через приемно-пере- 35 дающие антенны 3 и 4 с помещенным между ними образцом измеряемого влажного материала 5 поступают на второй генератор 2 СВЧ, частота которого

f смещена относительно частоты пер- 40

1 вого f „генератора 1 СВЧ на величину разностной частоты и f I f g — f „ I и который работает одновременно в качестве смесителя СВЧ-колебаний. Напряжение разностной частоты выде- 45 ляется на полосовом фильтре 10, пос ле. чего поступает на линейный детек.тор 14, в котором происходит преобразование сигнала разностной частоты в напряжение постоянного тока, величина которого равна амплитуде высокочастотных колебаний разностной частоты. Схема линейного детектора пока- . зана на фиг.3. C выхода детектора 14 напряжение поступает на второй вход сумматора 15.

Колебания второго генератора 2

СВЧ на частоте fg проходят через при" емко-передающие антенны 3 и 4 и поме щенный между ними образец измеряемого влажного материала 5 и поступают на первый генератор 1 СВЧ, также работающих в режиме смещения частот, г напряжение разностной частоты которого выделяется на полосовом фильтре

9 и поступает на вход детектора 23 в котором происходит преобразование сигнала разностной частоты в напряжение постоянного тока, величина которого равна амплитуде сигнала раз- . ностной частоты. С выхода детектора

13 напряжение подается на первый вход сумматора 15, а с выхода сумматора 15 подается на индикатор 26.

Разность частот первого и второго генераторов 1 и 2 СВЧ dF выбирается таким образом, чтобы при максимальном входном сигнале Р, прошедшем через приемно-передающие антенны

3 и 4 и образец влажного материала 5, оба генератора, генерирующие примерно одинаковые выходные мощности

Р„ Р, не входили в режим синхронизации, т.е.

Е, ГР.

af af

1Р где . fc — полоса синхронизации генератора;

0 „ — внешняя добротность.

При выборе разности частот в соответствии с данным выражением оба генератора работают в асинхронном режиме.

Формула изобретения

Устройство для определения влажности, содержащее первый генератор

СВЧ, первую и вторую антенны с помещенным между ними образцом влажного материала и блок питания, причем первый генератор СВЧ соединен с первой антенной, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерения влажности, первый генератор СВЧ выполнен в виде автодинного смесителя частоты, а также введены второй генератор СВЧ, выполненный в виде автодинного смесителя частоты и соединенный с второй антенной, первые и вторые фильтры нижних частот (ФНЧ), первый и второй полосовые фильтры, первый и второй разделительные конденсаторы, первый и второй линейные детекторы и сумматор, причем входы первого и второго ФНЧ подключены к блоку питания, а выходы

1385048

20 о <о го m юа и Уб

Фиг.1

Л 2

Составитель Ю.Мамонтов

Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор М.Щароши

Заказ 1408/42 : Тираж 847 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 первого и второго ФНЧ подключены к питающим электродам первого и второго СВЧ генератрров соответственно и соединены с первым и вторым полосовьми фильтрами и через первый и второй разделительные конденсаторы подключены соответственно к входам первого и второго линейных детекторов,выходы которых соединены соответст5 венно с первым и вторым входами сумматора, выход которого подключен к входу индикатора.