Устройство для измерения влажности

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство для измерения влажности содержит канал прошедшей электромагнитной волны, источником которой является СВЧ-генератор 11, передающую и приемную антенны 4 и 10, между которыми размещена кювета 6, и датчик измерения поверхностной влажности, состоящий из высокочастотного генератора 2, в частотозадающую цепь которого включены конденсаторы 7-9, установленные в кювете 6. В результате ослабления, обусловленного поглощением и рассеянием СВЧ-энергин и характеризующего интегральную влажность, а также ослабления , обусловленного отражением СВЧ-энергии от границы раздела воздухматериал, повышается точность измерений , 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (у1)5 G Ol N 22/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPH fNHT СССР (21) 4421437/09 (22) 05.05.88 (46) 23.04.91. Бюл. 9 15 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Г.Бируни (72) П.P.Исматуллаев, A.Б.Грин;-:;...:.п.д, P,È.Ñàèòoâ и К.P.Ìàòÿêóáîâ (53) 621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССВ

У 1290150, кл. G 01 N 22/04, 1983.

Авторское свидетельство С(:01

1138716, кл. G 01 N 22/04, 198,, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И31!БРН 1 ИЯ 1ЛНЬНОСТИ (57) Изобретение относитcH к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности измерений. УстÄÄSUÄÄ 1644MB А 1 ройство для измерения влажности содержит канал прошедшей электромагнит.— ной волны, источником которой является СВЧ-генератор 11, передающую и приемную антенны 4 и 10, между которыми размещена кювета 6, и датчик измерения поверхностной влажности, состоящий из высокочастотного генератора 2, в частотозадаюшую цепь которого включены конденсаторы 7-9, установленные в кювете 6. В результате ослабления, обусловленного поглощением и рассеянием СВЧ вЂ” энер" èè и характеризующего интегральную влажность, а также ослабления, обусловленного отражением

СВЧ-энергии от границы раздела воздух- материал, повышается точность измере- Е ний, 1 ил.

1644008

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где влажность является контролируемым параметром исследуемых материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерений, На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для 10 измерения влажности.

Устройство для измерения влажности содержит механизм 1 уплотнения, высокочастотный генератор (ВЧГ) 2, электронный ключ 3, передающую антенну 4, 5 крышку 5, кювету 6, конденсаторы 7-9, приемную антенну 10, СВЧ-генератор 11 делитель 12 мощности, переключатель

13, первый детектор 14, первый усилитель 15, перемножитель 16, второй 20 детектор 17, переменный аттенюатор 18, генератор 19 низкой частоты (ГНЧ),, блок 20.управления, второй усилитель 21, интегратор 22 и генератор 23 тока. 25

Устройство для измерения влажности работает следующим образом, Суммарное ослабление СВЧ-сигнала, прошедшего через образец материала, определяется выражением 30

А=Я+f

) где А — суммарное ослабление;

N — ослабление, обусловленное поглощением и рассеянием

СВЧ-энергии и характеризую 35 щее интегральную влажность;

à — ослабление, обусловленное отражением СВЧ-энергии от границы раздела воздух-материBJI 40

Так как величина Г определяется в основном поверхностной влажностью, а Н только объемной влажностью, то изменение соотношения поверхностной и объемной влажности при постоянном ко- 45 личестве влаги в материале (определяемая влажность материала), приво. дят к изменению значения суммарного ослабления А.

СВЧ-сигнал от СВЧ-генератора ll делится в делителе 12 СВЧ-мощности между опорным и измерительным каналами. В измерительном канале амплитуда сигнала ослабляется в исследуемом материале, помещенном между приемной и передающей антеннами 10, а в опорном канале амплитуда сигнала ослабляется.аттенюатором 18.Переключатель 13, управляемый генератором 19, подключает к входу первого детектора 14 поочередно выходы измерительного и опорного каналов. Продетектированные сигналы усиливаются первым усилителем 15 и поступают на вход перемножителя 16. Генератор 19 низкочастотных сигналов управляет переключателем 13 и перемножителем 16 так, что продетектированные измерительный и опорный сигналы поступают на вход генератора 23 тока s противофазе, который управляет интегратором 22.

На выходе интегратора 22 получается разностный сигнал, характеризующий ослабление в измерительном канале, пропорциональное влажности материала, который усиливается вторым усилителем 21 и поступает на управляющий вход аттенюатора 18. В результате ослабления в опорном канале становится равным ослаблению в измерительном канале. Сигнал, управляющий управляемым аттенюатором, принимается и запоминается блоком 20.

ВЧГ 2 вырабатывает высокочастотные колебания, амплитуда и частота которых определяются параметрами (добротностью и постоянной времени) задающего контура ВЧГ 2. Блок 20 с помощью электронных ключей .3 поочередно подключает конденсаторы 7-9датчики поверхностной влажности к контуру ВЧГ 2 и запоминает величины сигналов с детектора 17.

Параметры ВЧ-колебаний изменяются пропорционально поверхностной влажности материала, поэтому величина сигнала на выходе детектора 17 также определяется поверхностной влажностью материала, Затем блок 20 определяет среднее значение поверхностной влажности и по уравнению множественной регрессии предварительно полу ченной градуировочной зависимости вычисляет значение влажности материала и индицирует его на цифровом табло.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор и делитель мощности, кювету для размещения исследуемого материала, установленную между передающей и приемной антеннами, переключатель, переменный аттенюатор, подсоединенный к первому выходу делителя мощности, последовательно соедиСоставитель P.Êóçíåöîâà

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Редактор А. Козориз

Заказ !236 Тираж 389 Подписное

ВЙИИПИ 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

3 l64400 ненные первый детектор и первый усилитель, а также датчик поверхностной влажности, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик поверхностной влажности выполнен в виде конденсаторов, установленных в кювете и включенных через электронный ключ в частотозадающую цепь высокочастотного гене- 1О ратора, а также введены последователь но соединенные перемножитель, первый вход которого соединен с выходом пер вого усилителя, генератор тока., ин8 6 тегратор и второй усилитель, выход которого соединен с управляющим входом переменногб аттенюатора, генератор низкой частоты, выход которого подсоединен к управляющему входу пере. ключателя и второму входу перемножителя, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, первый вход подключен к выходу второго усилителя, а второй вход через введенный второй детектор— к выходу высокочастотного генератора.