Влагомер

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения с помощью инфракрасного излучения влажности сырьевого материала и полуфабрикатов фарфорового и фаянсового производств, продуктов калийных производств, неметаллорудных материалов, текстильных материалов и др. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений за счет автоматического определения влажности B по формуле W=K .LN (B - AX), где X - оптический показатель, K,B,A - постоянные. Для этого во влагомер, содержащий источник излучения, модулятор со светофильтрами и блоком синхронизации, фотоприемное устройство, делительное устройство, синхронный детектор. АЦП с индикатором, и два запоминающих устройства, введены блок АРУ, образующий с синхронным детектором и первым запоминающим устройством делительное устройство, усилитель с переменным коэффициентом усиления, логарифматор, источник опорного напряжения, два потенциометра, переключатель и полупроводниковый датчик температуры. Сигнал эталонного канала поддерживается постоянным за счет схемотехники делительного устройства. Аппроксимация градуировочной характеристики логарифмической функцией влажности оптического показателя с компенсацией температурных погрешностей повышает точность измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И 5Ю %

РЕСПУБЛИН (19 Ш) (51) 5 G Oi N 21/81

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ материалов и др.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4608356/24-25 (22) 23.11.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Научно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в промьпиленности производственного объединения "Дила" (72) И.С.Маградзе, А.В.Чурбаков

И.М.Иосебашвили, Н.Г.Чаруев и 3 ° Г.Аникашвили (53) 535.242 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1038844, кл. G 01 N 21/81, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1073644, кл. С 01 N 21/81, 1982. (54) ВЛАГОМЕР (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения с помощью инфракрасного излучения влажности сырьевого материала и полуфабрикатов фарфорового и фаянсового производств, продуктов калийных производств, неметаллорудных материалов, текстильных материалов и др. Цель изобретения состоИзобретение относится к контролЬно-измерительной технике и предназначено для измерения с помощью инфракрасного. излучения влажности сырьевого материала и полуфабрикатов фарфорового и фаянсового производств,. продуктов калийных производств, неме-. таллорудных материалов, текстильных ит в повьппении точности измеренйй эа

I счет автоматического определения: влажности W по формуле M = k ln(b-ах), где х — оптический показатель, k, Ь, a — постоянные. Для этого во влагомер, содержащий источник излучения, модулятор со светофильтрами и блоком синхронизации, фотоприемное устройство, делительное устройство, синхронный детектор, АЦП с индикатором, и два за.— поминающих устройства, введены блок

АРУ, образующий с синхронным детекторам и первым запоминающим устройством делительное устройство, усилитель с переменным коэффициентом усиления, логарифматор, источник опорного напряжения, два потенциометра, переключатель и полупроводниковый датчик температуры. Сигнал эталонного канала поддерживается постоянным эа счет схемотехники .делительного устройства.

Аппроксимация градуировочной характеристики логарифмической функцией влажности оптического показателя с компенсацией температурных погрешностей повышает точность измерений. 1 ил.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого влагомера.

Влагомер содержит источник 1 излучения, модулятор 2 со светофильт" рами, фотоприемное устройство 3, блок

4 синхронизации, предварительный уси-, литель 5, делительное устройство 6, 1589165 состоящее из блока 7 автоматического регулирования усиления, синхронного детектора 8 и запоминающего устройства 9, источник 10 опорного напряжения, полупроводниковый датчик

11 температуры, потенциометры 12 и

13, второе запоминающее устройство 14, усилитель 15 с переменным коэффициен,том усиления, сумматор 16, логарифма- 1О .тор 17, переключатель 18, аналого;цифровой преобразователь (АЦП) 19 и блок 20 индикации. При этом по ходу излучения последовательно расположены модулятор 2 и фотоприемное уст ройство 3 с блоком 4 синхронизации, выходом подключенным к управляющему входу синхронного детектора 8. Выход фотоприемного устройства 3 через предварительный усилитель 5 соединен со входом делительного устройст,ва 6. Вход делительного устройства 6 является входом блока 7 автоматической регулировки усиления (АРУ) .

Последовательно соединенные блок 7 25

АРУ, синхронный детектор 8 и первое запоминающее устройство 9, выходом подключенное с управляющим входом блока 7 АРУ, образуют делительное устройство 6. Выход измерительного канала синхронного детектора 8 через второе запоминающее устройство 14 непосредственно и через усилитель 15, сумматор 16 и логарифматор 17 соединен с переключателем 18, с входом которого соединены движок потенциометра 12 и источник 10 опорного напряжения. Одни выводы потенциометрав 12 и 13 соединены с общей шиЯой, а другие — со- 4О ответственно с полупроводниковым датчиком 11 температуры и источником 10 опорного напряжения. Движок потенциаметра 13 подключен к второму входу лагарифматора 17. Выходы пеJ реключателя 18 соединены со входами

АЦП 19, выход которого соединен са входом блока 20 индикации. Ва влагомере осуществляется определение оптического показателя х на выходе второго запоминающего устройства 14

50 и его перевод в величины влажности

W па формуле

W = k 1n(b-ах)

55 где k, b, а — постоянные.

Вид функции (1) установлен на основе анализа соответствующих кривых для разных материалов, как например: текстильные материалы: шерсть, вискоза, триацетат, продукции калийных производств: сульфат калия, хлористый калий, глазерит, мираболит, неметаллорудные материалы: вермикулит, слюда молотая, полевой шпат, слюдопластовая бумага, глинозем, доломит, пищевые продукты: полуфабрикат чая, яичный порошок, сухое молоко, сырьевой материал фарфорового и фаянсового производства: гипс, каалин, глина, бентанит, полуфабрикаты фарфорового и фаян- . сового производств, анизол.

Влагомер работает следующим образом.

Световой поток ат источника 1 направляется на измеряемый материал .

Отраженный от измеряемого материала световой поток, проходя через модулятор 2 со светофильтрами, пропускающими инфракрасные лучи, близкие к ф д, (измерительная длина волны) и (эталанная длина волны), превра— щается в световые импульсы, которых фотоприемное устройство 3 преобразовывает в электрические импульсы. Их разделение на эталонные и измерительные сигналы осуществляется синхронным детектором 8, который управляется блоком 4 синхронизации. Делительное устраиство 6 са вторым запоминающим устройством 14 выдает величину оптического показателя х, представляющего собой напряжение, пропорциональное отношению измерительного сигнала к эталонному.

Усилитель 15 с переменным коэффициентом преобразовывает оптический показатель х в величину (-ax) (a постоянная), который сумматором 18 суммируется с постоянным сигналом величиной Ь, вырабатываемым последовательно соединенными источником 10 апарнога напряжения и потенциометром

13. Полученная величина (Ь-ах) поступает на вход логарифматора 17, выход которого через переключатель 18 подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя 19, на опорный вход которого поступает сигнал, выработанный последовательно соединенными полупроводниковым дат5

15 чиком 11 температуры и потенциометром 12, назначением которого является исключение погрешности результата измерений из-за наличия зависимости выхода логарифматора от температуры и выдача сигнала, обеспечивающего умножение на постоянную k с целью получения величины k 1п(Ъ-ах), высвечиваемой на блоке 20 индикации.

Во влагомере предусмотрено подсоединение к информационному входу АЦП

19 второго запоминающего устройства

14, а к опорному входу — выходу источника 10 опорного напряжения, необходимое для снятия градуировочной кривой, по которой определяют числовое значение постоянных k Ь, а.

Использование предлагаемого предлагаемого влагомера обеспечивает повышение точности измерений за счет вычисления величины влажности по формуле, более точно описывающей кривую зависимости оптический показатель — влажность.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Влагомер, содержащий источник из-, лучения, по ходу лучей которого последовательно расположены модулятор со светофильтрами, снабженный блоком синхронизации, и фотоприемное устройство, выход которого через предварительный усилитель соединен с входом делительного устройства, синхронный детектор, управляющий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, два запоминающих устройства, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок автоматического регули89165 рования усиления, усилитель с переменным коэффициентом усиления, сумматор, логарифматор, источник опорного напряжения, два потенциометра, датчик температуры и двухканальный переключатель, при этом делительное

1 устройство образовано из блока автоматическог0 регулирования усиления, синхронного детектора и первого запоминающего устройства, входом делительного устройства является вход блока автоматического регулирования усиления, выход которого соединен с входом синхронного детектора, первый выход синхронного детектора через первое запоминающее устройство соединен с управляющим входом блока автоматического регулирования усиле20 ния, второй выход синхронного детектора через второе запоминающее устройство соединен с первым входом первого канала переключателя и ч рез последовательно соединенные усилитель

25 с переменным коэффициентом усиления, сумматор и логарифматор — с вторым входом первого канала переключателя, вторые входы сумматора и логарифматора соединены с соответствую3р шими движками первого потенциометра, включенного между выходом источника опорного напряжения и общей шиной, входы второго канала переключателя подключены соответственно к выходу

35 источника опорного напряжения и движку второго потенциометра, включенного между датчиком температуры и общей шиной, выход первого и второго каналов переключателя соединены с ин4О формационным и опорным входами аналого-цифрового преобразователя соот- > ветственно, выход которого соединен с блоком индикации.

Составитель А.Ястребов

Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык Корректор М. Пожо

Заказ 2536 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

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

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