Устройство для измерения консистенции вещества

 

¹ 150293

Класс 42t 1оз

СССР.

H ЗАВЗСХМгу."! .У АВ!ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Иодпасная группа ¹ 178

Ю. М, Ро м анен ко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ ВЕЩЕСТВА

Заявлено декабря 1961 г. за ¹ 754235/26-!О в К омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 18 за 1962 г.

Основнос авт. св, ¹ l35679 от !5 сентября 1955 г. на пмя того же лица

Настоящее дополнительное изобретение представляет собой развитие и дальнейшее усовершенствование изобретения по авт. св. № 135679.

В основном авт. св. ¹ 135679 было описано устройство для измерения консистенции вещества, в частности шуги, по емкостному параметру в резонансном режиме, содержащее автогенератор высокой частоты, в колебательный контур которого включен датчик, контролирующий исследуемое вещество, а к выходу через частотный дискриминатор присоединен измерительный или сигнальный прибор, и схему частотной компенсации погрешности измерения, выполненную на полупроводниковом диоде, проходная емкость которого управляется напряжением с с контура генератора.

В предложенном устройстве первичный контур частотного дискриминатора совмещен с контуром автогенератора и применена схема раздельной частотной компенсации на отдельном плоскостном запертом диоде.

Совмещение контуров повышает чувствительность измерения, а раздельная частотная компенсация на отдельном плоскостном запертом диоде позволяет повысить точность измерения на повышенной частоте и в широком диапазоне колебаний тангенса угла исследуемого вещества.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

К рабочему контуру L — Ci генератора на полупроводниковаютриоде Ti через резонансную линию Л, (случай дистанционных измерений) подключен электроемкостный датчик Д. Рабочий контур L — С совмест№ 150293 ностя ми t g L3 eMKocTb® KQHppHcBTopoB C2 Cq C4 дами Дь Д и сопротивлениями Яь Rz и R> составляют частотный дробный дискриминатор, на выходе которого включено измерительное, сигнальное и другие устройства.

Параллельно рабочему контуру включена система частотной компенсации, состоящая из плоскостного полупроводникового диода Дз, напряжение смещения на который подается от батареи питания Б с потенциометра R4 через сопротивление Rq, и управляющего его емкостью выпрямительного высокочастотного полупроводникового диода Д4, через который с рабочего контура подается на диод Д управляющее напряжение. Опорные конденсаторы С5 и С6 совместно с сопротивлениями R5, Р, и R4, R7 образуют фильтры.

Работа устройства заключается в следующем.

При изменении емкости электроемкостного датчика Д, включенного в систему рабочего контура 1 — С генератора, собранного на полупроводниковом триоде Т, изменяется частота генерируемых колебаний.

Так как этот контур является первичным контуром дробного частотного дискриминатора, то напряжение на его выходе В будет однозначно зависеть от величины емкости датчика Д. При значительных колебаниях значения тангенса угла потерь контролируемого вещества в процессе измерений частоты и амплитуды генерируемых колебаний изменяются, даже при постоянстве, значения диэлектрической проницаемости данного вещества, что, несмотря на сравнительную нечувствительность дробных частотных дискриминаторов к амплитудной модуляции, приведет к искажению результатов измерения. В данной схеме этот недостаток устранен включением параллельно рабочему контуру част отнокомпенсирующей системы. При изменении тангенса угла потерь контролируемого вещества изменяется амплитуда напряжения на рабочем контуре, что приведет к изменению выпрямленного управляющего напряжения, поступающего от рабочего контчра через диод Д, на диоде

Д-.. Это, в свою очередь, приведет к изменению емкости потенциальнобарьерного перехода, компенсирующему ошибку измерения.

Соответствующим выбором величины напряжения, запирающего диод Д,, и емкости сопрягающего конденсатора С, обеспечивается независимость значения напряжения на выходе В от величины тангенса угла потерь контролируемого вещества. Кроме того, при монтаже генератора непосредственно в.корпусе датчика, схема компенсации позволяет производить дистанционную корректировку устройства по эталонному образцу контролируемого вещества путем изменения в небольших пределах запирающего компенсирующий диод напряжения. Благодаря возможности применения для компенсации ошибки измерения плоскостных опорных кремниевых диодов, эффективно работающих в качесгве управляемой емкости (вплоть до повышенных частот) и имеющих большой диапазон изменения емкости, достигается практически полное устранение ошибки в измерениях от изменений тангенса угла контролируемого вещества.

Для подвода напряжения к компенсаторному диоду может быть применен любой высокочастотный точечный диод с достаточно большим обратным сопротивлением. При совмещенной же схеме для работы на повышенных частотах требуется применение высокочастотного точечного диода, диапазон изменения проходной емкости которого при боль-. ших колебаниях тангенса угла потерь контролируемого вещества может оказагься недостаточным для эффективной компенсации ошибки в измерениях. № 150293

Предмет пзoá cтсния

Устройство для измерения консистенции вещества, в частности шуги, по авт. св. № !35б79, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения чувствительности, повышения точности измерения в условиях значительных колебаний тангенса угла потерь исследуемого вещества и увеличения верхнего предела частотного диапазона измерений, первичный контур частотного дискриминатора выполнен совмещенным с контуром автогенератора и применена схема раздельной частотной компенсации на отдельном плоскостном запертом диоде с управляемой проходной ем костью.