Устройство для измерения влажности

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к диэлькометрическим измерителям влажности, и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения влажности сыпучих веществ. Целью изобретения является повышение точности измерений, что достигается устранением влияния активной составляющей проводимости при диэлькометрическом методе определения влажности. Для этого устройство снабжено дополнительным резистивным первичным преобразователем с управляемым преобразователем нагрузки. Последний выполняет функции масштабатора. Вычислительное устройство аналогового типа реализует в векторной форме операцию введения поправки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 И 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4308617/31-25 (22 ) 21.09.87 (46) 07.11 89. Бюл, К - 41 (71) Житомирский филиал Киевского политехнического института им.50-летия Великой Октябрьской социалисти" ческой революции (72) А.Н.Коваль (53) 621.317. 732 (088.8) (56) Теория и практика экспрессного контроля влажности жидких и твердых материалов./ Под ред.проф.Е.С.Кричевского. М.: Энергия, 1980, с.98-.118.

Авторское свидетельство СССР

У 976364, кл. С 01 N 27/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ (57) Изобретение относится к области

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к диэлькометрическим измерителям влажности, и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения влажности сыпучих веществ.

Цель изобретения — повышение точности измерений при косвенном определении влажности диэлькометрическим методом.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения влажности.

Устройство содержит высокочастотный генератор 1, направленный ответвитель 2, длинную линию 3, емкостный. первичный преобразователь 4, резистивный первичный преобразователь 5, управляемый преобразователь 6 нагрузки, аналоговое вычислительное уст„„SU„„3 520426 А 1

2 аналитического приборостроения, в частности к диэлькометрическим измерителям влажности, и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения влажности сыпучих веществ. Целью изобретения является повышение точности измерений, что достигается устранением влияния активной составляющей проводимости при дизлькометрическом методе определения влажности. Для этого устройство снабжено дополнительным резистивным первичным преобразователем с управляемым преобразователем нагрузки.

Последний выполняет функции масштабатора. Вычислительное ус?ройство аналогового типа реализует в векторной форме операцию введения поправки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ройство 7 и регистратор 8. Выход генератора 1 соединен с входом направленного ответвителя 2, основной выход (сф которого соединен с вторым входом вычислительного устройства 7. Резистив-: р„ ный преобразователь 5 через управляемый преобразователь 6 нагрузки подключен к первому входу вьгчислительного устройства 7, к выходу которого подсоединен регистратор 8. К дополнительному выходу направлейного ответвителя 2 подключена длинная линия ф

3 с емкостным первичным преобразователем 4.

Аналоговое вычислительное устройство включает в себя два амплитудных р.тектора 9 и 10, два квадратора 11 и 12, инвертор 13, сумматор 14 и блок 15 степенного преобразования.

1520426

Вход первого амплитудного детектора

9 является первым входом вычислительного устройства 7, который через последовательно соединенные ампли5 тудный детектор 9, квадратор 11 и инвертор 13 подсоединен к первому входу сумматора 14. Вход второго амплитудного детектора 10 является вторым входом вычислительного устройства 7 и через последовательно соединенные амплитудный детектор 10 и квадратор 12 подключен к второму входу сумматора 14. Выход сумматора

14 соединен с входом блока 15 степенного преобразования, выход которого является выходом вычислительного устройства 7. Блок 15 степенного преобразования производит возведение в степень с показателем 0 5.

Устройство работает следующим образом.

Через емкостный первичный преобразователь 4 пропускается контролируемый материал. При этом изменяется величина емкости и активной проводимости емкостного первичного преобразователя 4, эквивалентная схема замещения которого для высокочастотного диапазона измерений влажности (1-30 ИГц) может быть представлена как параллельное соединение конденсатора С„ и резистора потерь R„. Вектор,отраженного напряжения электромагнитного колебания генератора 1, возникающего на основном выходе направленного ответвителя 2, является функцией параметров емкостного первичного преобразователя 4 и волнового сопротивления длинной линии 3 и может быть представлен в виде векторной суммы действительной и мнимой составляющих 0 U j Up Ko Topee B свою очередь зависят соответственно от величин R x и С „ емкостного первичного преобразователя .

Контролируемый материал пропуска. ется также и через резистивный первичный преобразователь 5, в результате чего на выходе управляемого преобразователя 6 нагрузки, представляющего собой низкочастотный мост перемен,< ного тока, появляется напряжение соответствующее только лишь активным потерям исследуемого материала

55 т.е. U . Таким образом, на первый

0 вход аналогового вычислительного,устройства 7 поступает напряжение U, а на второй вход — напряжение U<> . В результате детектирования на выходах блоков 9 и 10 появляются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно модулям напряжений U ч и

U которые поступают на входы соОтР ответственно первого 11 и второго 12 квадраторов.

После возведения в квадрат блоком

11 и инвертирования блоком 13 к первому входу сумматора 14 прикладывается напряжение — lU 1, а к второму входу сумматора прикладывается напряжение U . В результате суммирования на выходе блока 14 появляется напряжение, пропорциональное IП l — 1 Б (, которое поступает на вход блокаt15 степенного преобразования. Выходное нап яжение блока 15, пропорциональное lU„ql -!0 1 и соответствующее реактивной составляющей отраженного напряжения U т.е. Б„ поступает на вход регистратора 8.

Формула из обретения

1. Устройство для измерения влажности, содержащее высокочастотный генератор, направленный ответвитель, длинную линию, емкостный первичный преобразователь и регистратор, причем выход генератора соединен с входом направленного ответвителя, к дополнительному выходу которого через длинную линию подключен емкостный первичный преобразователь, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены резистивный первичный преобразователь, управляемый преобра« зователь нагрузки и аналоговое вычислИтельное устройство, к выходу которого подключен регистратор, ре" зистивный первичный преобразователь через управляемый преобразователь нагрузки подключен к первому входу вычислительного устройства, второй выход которого соединен с основным выходом направленного ответвителя .

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что аналоговое вычислительное устройство включает в себя два амплитудных детектора, два квадратора, инвертор, сумматор и блок степенного преобразования, при этом входы амплитудных детеКторов являются входами аналогового вычислительного устройства, выход первого

Составитель l0. Коршунов

Техред М,Ходанич Корректор Т.Палий

Редактор Н.Тупица

Заказ 6750/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1520426 6 амплитудного детектора подключен че- подключен выход второго амплитудного рез первый квадратор к входу инвер- детектора, выход сумматора соединен тора, выход которого соединен с пер- с входом блока степенного преобразовым входом сумматора к второму вхо- вания, выход которого является выхо1

5 ду которого через второй квадратор дом вычислительного устройства.