Устройство для измерения влажности древесины

 

Использование: Контроль влажности древесины на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит два датчика, преобразователь сигнала датчика в код, блок индикации, блок управления, компаратор , источник опорного напряжения, постоянное запоминающее устройство. 2 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781103/25 (22) 11,01.90 (46) 30.03,93, Бюл. N 12 (71) Рязанский радиотехнический институт. (72) В.H,Ãócåâ, А.Н.Поскребышев, А.А.Свиязов и А.H.Ôîêèí (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1017993, кл. G 01 N 27/22, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1265568, кл. G 01 N 27/22, 1983.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения влажности древесины, преимущественно пиломатериалов, уложенных в штабель, на предприятиях лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения влажности древесины одновременно в нескольких сушильных шкафах.

С этой целью в устройство дополнительно введены вторая группа датчиков влажности, вторая группа преобразователей тока в напряжение, первая и вторая группы коммутаторов, компаратор, первый и второй коммутаторы, постоянное запоминающее устройство, пульт управления, распределитель импульсов, второй преобразователь напряжения в код, причем вторая группа датчиков влажности соединена с соответствующими входами второй группы преобразователей тока в напряжение, а выходы первой и второй группы преобразователей

ЫЛ 1805368 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ (57) Использование; контроль влажности древесины на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит два датчика, преобразователь сигнала датчика в код, блок индикации, блок управления, компаратор, источник опорного напряжения, постоянное запоминающее устройство. 2 ил. тока в напряжение соединены с соответствующими входами первой и второй групп коммутаторов, первые управляющие входы которых соединены с первыми выходами пульта управления и управляющими входами второго коммутатора, а вторые управляющие входы первой и второй групп коммутаторов объединены и соединены с соответствующими выходами распредели теля импульсов и соответствующими управляющими входами блоков индикации; выходы первой группы коммутаторов объединены и соединены с первым аналоговым входом первого коммутатора и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с формирователем опорного напряжения, а выход — со входом первого преобразователя напряжения в код и управляющим входом первого коммутатора, второй аналоговый вход которого соединен выходами второй группы коммутаторов, а выход — с аналоговым входом первого преобразователя напряжения в код, первый выход которого соединен с адресным входом, 1805368 а выходы — соответственно с первой группой адресных входов постоянного запоминающего устройства, вторая группа адресных входов которого соединена со вторыми выходами пульта управления, выходы — со входами данных блоков индикации, а третья группа адресных входов постоянного запоминающего устройства соедийена с- выходами второго преобразо- вателя напряжения в код, первый управля- "0 ющий вход которого соединен с .. генератором импульсов и управляющим входом первого преобразователя напряжения в код, первый управляющий выход которого соединен с управляющим входом распределителя импульсов, а второй управляющий выход — co вторым управляющим входом второго преобразователя напряжения в код, аналоговый вход которого соединен с выходом преобразователя тока в 20 напряжение, который посредством второго коммутатора соединен с выходом термодатчиков, которые имеются по числу сушильных шкафов.

Цель достигается также тем, что первый 25 преобразователь напряжения в код содер>кит регистр, триггер и аналого-цифровой преобразователь, аналоговый и управляющий входы, а также первый и второй управляющий выходы которого соответствуют 30 аналоговому и управляющему входам, а также первому и второму управляющим выходам первого преобразователя напряжения в код, причем выходы аналого-цифрового преобразователя соединены со входами ре- 35 гистра, а второй управляющий выход — с управляющими входами регистра и триггера, кроме того, выход и вход триггера и выходы регистра являются соответственно выходом, входом и выходами первого пре- 40 образователя напряжения в код.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 — схема первого преобразователя напряжения в код.

Устройство (фиг.1) содержит в каждом 45 сушильном шкафу 1 первую и вторую группы датчиков влажности 2 и 3, соединенных своими выходами с соответствующими входами первой и второй группы преобразователей тока в напряжение 4 и 5, выходы 50 которых соединены с соответствующими входами первой и второй группы коммутаторов 6 и 7, первые управляющие входы которых соединены с первыми выходами пульта управления 8 и управляющими вхо- 55 дами второго коммутатора 9, а вторые управляющие входы первой и второй группы коммутаторов 6 и 7 объединены и соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов 10 и соответствующими управляющими входами блоков индикации

11, выходы первой группы коммутаторов 6 объединены и соединены с первым аналоговым входом первого коммутатора 12 и первым входом компаратора 13, второй вход которого соединен с формирователем опорного напряжения 14, а выход — со входом первого преобразователя напряжения в код

15 и управляющим входом первого коммутатора 12, второй аналоговый вход которого соединен с выходами второй группы коммутаторов 7, а выход — с аналоговым входом первого преобразователя напряжения в код

15, первый выход которого соединен с адресным входом, а выходы соединены соответственно с первой группой адресных входов постоянного запоминающего устройства 16, вторая группа адресных входов которого соединена со вторыми выходами пульта управления 8, выходы — со входами данных блоков индикации 11, а третья группа адресных входов постоянного запоминающего устройства 16 соединена с выходами второго преобразователя напряжения в код

17, первый управляющий вход которого соединен с генератором импульсов 18 и управляющим входом первого преобразователя напряжения в код 15, первый управляющий выход которого соединен.с управляющим входом распределителя импульсов 10, а второй управляющий выход — со вторым управляющим входом второго преобразователя напряжения в код 17, аналоговый вход которого соединен с выходом преобразователя тока в напряжение 19, который посредством второго коммутатора 9 соединен с выходами термодатчиков 20, которые имеются по числу сушильных шкафов 1.

На фиг.2 представлен один из вариантов выполнения первого преобразователя напряжения в код 15. Он содержит регистр

21, триггер 22 и аналого-цифровой преобразователь 23, аналоговый и управля ощий входы, а также первый и второй управляющий выходы которого соответствуют аналоговому и управляющему входам, а также первому и второму управляющим выходам первого преобразователя напряжения в код

15, прьчем выходы аналого-цифрового преобразователя 23 соединены со входами регистра 21, а второй управляющий выход — с управляющими входами регистра 21 и триггера 22, кроме того, выход и вход триггера

22, а также выходы регистра,21 являются соответственно выходом, входом и выходами первого преобразователя напряжения в код 15, Устройство работает следующим образом.

1805368

30

45 напряжения, то это соответствует значе- 50

Для повышения точности весь диапазон измерения влажности разбит на два поддиапазона. Соответственно с этим имеется две группы датчиков влажности, выполненных в виде трехыгольчатых электродов. Датчики влажности 3 используются для измерения влажности древесины в диапазоне 8...16,, а датчики влажности 2— соответственно в диапазоне от 16% и выше.

В связи с этим датчики влажности 2 и 3 объединены в измерительные пары, в каждую из которых входят по одному датчику из каждой группы датчиков влажности 2 и

3. Информация о влажности древесины с датчиков влажности 2 и 3 поступает на входы преобразователей тока в напряжение 4 и 5 и с их выходов в виде аналогового сигнала подается на входы коммутаторов 6 и 7, Рассмотрим процесс получения цифровых значений влажности древесины на примере прохождения информации о влажности с первой измерительной пары датчиков влажности 2 и 3, установленной в первом сушильном шкафу 1.

Пусть с пульта управления 8 на первые управляющие входы коммутаторов 6 и 7 поступает код первого сушильного шкафа 1, а на вторые управляющие входы одноименных коммутаторов 6 и 7 поступает импульс с распределителя импульса 10. Тогда на время действия импульса на выходах одноименных коммутаторов 6 и 7 будут сформированы аналоговые сигналы, амплитуда которых будет соответствовать значениям влажности первой измерительной пары датчиков влажности 2 и 3, установленных в первом сушильном шкафу. Аналоговый сигнал с выхода коммутатора 6 и эталонное напряжение с выхода формирователя опорного напряжения 14 поступают на входы компаратора 13, который производит сравнение.

Если аналоговый сигнал превышает эталонное напряжение, то это соответствует влажности древесины больше 167, и на выходе компаратора 13 формируется высокии уровень управляющего напряжения, Если аналоговый сигнал меньше эталонного ниям влажности древесины менее 16 „и на выходе компаратора 13 формируется низкий потенциал. Управляющий сигнал с выхода компаратора 13 поступает на управляющий вход коммутатора 12, который подключает к аналоговому входу преобразователя напряжения в код 15 соответственно выход одного из коммутаторов 6, если управляющий сигнал имеет высокий уровень, и выход одного из коммутаторов 7, 5

15 если управляющий сигнал имеет низкий уровень.

На управляющие входы преобразователей напряжения в код 15 и 17 подается тактовая частота с генератора импульса 18.

Время преобразования аналогового сигнала в цифровой код определяется техническими характеристиками аналого-цифрового преобразователя 23 (фиг.2) и тактовой частотой генератора 18.

По окончании времени преобразования на выходах аналого-цифрового преобразователя 23 формируется двоичный код, а на его управляющем выходе сигнал "Конец преобразования", посредством которого производится запись двоичного кода в регистр данных 21 и состояние выхода компаратора 13 (высокий, низкий потенциал) в триггер 22, Кроме того, сигнал со второго управляющего выхода аналого-цифрового преобразователя 23 поступает на второй управляющий вход преобразователя напряжения в код 17 и определяет начало следующего цикла измерения температуры в сушильном шкафу.

Управляющий сигнал с выхода триггера

22 поступает на адресный вход постоянного запоминающего устройства 16. При этом, если управляющий сигнал имеет высокий уровень, то выбирается область адресного пространства постоянного запоминающего устройства 16, в которой хранятся значения влажности от 167,, и выше, если управляющий сигнал имеет низкий уровень, то выбирае-ся область адресного пространства со значениями влажности до 167, Двоичный код с выхода регистра 21 поступает на первую группу адресных входов постоянного запоминающего устройства 16 и определяет адрес, по которому хранится код влажности древесины.

Для учета влияния температуры на измерение влажности древесины в каждом сушильном шкафу установлен термодатчик 20, При поступлении с пульта управления 8 на коммутатор 9 кода адреса первого сушильного шкафа коммутатор 9 подключает термодатчик 20, установленный в первом сушильном шкафу, ко входу преобразователя тока в напряжение 19. Е! соответствии с температурой в первом сушильном шкафу 1 на выходе преобразователя тока в напряжеwe формируется аналоговый сигнал, который поступает на вход преобразователя напряжения в код 17. По окончании цикла преобразования на выходах преобразователя напряжения в код ":7 формируется двоичный код, который поступает на третьи адресные входы постоянного запоминающего устройства 16 и выбирает област ад1805368 ресного пространства памяти, в которой хранятся данные о влажности древесины с учетом конкретного значения температуры.

Для учета поправки значений влажности; связанной с сортностью древесины, со 5 вторых выходов пульта управления 8 на вторую группу адресных входов постоянного запоминающего устройства 16 подается код сортности древесины, определяющий область адресного пространства памяти, в ко- 10 торой хранятся данные о влажности конкретного сорта древесины, Таким образом, в памяти постоянного запоминающего устройства хранятся цифровые значения влажности древесины с уче- 15 том диапазона, в котором проводится: измерение, а также поправок, связанных.с сортностью древесины и температурой воздуха в сушильном шкафу 1.

Цифровой код с выхода постоянного за- 20 поминающего устройства 16 поступает на входы данных блоков индикации 11, а на управляющий вход первого блока индикации 11 поступает управляющий сигнал с выхода распределителя импульсов 10. При 25 этомаервый блок индикации 11 индицирует информацию о влажности древесины, по. ступающей с одной из датчиков влажности первой измерительной пары первого сушильного шкафа. 30

Процесс измерения и отображения информации со второй пары датчиков влажности, установленных в первом сушильном шкафу, начинается по сигналу "Конец преобразования", который поступает с первого 35 управляющего выхода аналого-цифрового преобразователя 23 на управляющий вход распределителя импульсов 10.

Прй этом управляющий сигнал с выхода распределителя импульсов 10 поступает на 40 вторые управляющие входы одноименных коммутаторов 6 и 7, которые передают информацию со второй измерительной пары . датчиков влажности первого сушильного

45 шкафа 1 на измерительные блоки. Частота сигналов на выходе распределителя импчльсов 10 выбирается больше критической частоты мельканий (50Гц), что обеспечивает немелькающее воспроизведение информации на блоке индикации 11. Результатом измерения является цифровая информация о влажности древесины, поступающая со второй измерительной пары датчиков. Эта информация индицируется вторым блоком индикации t1.

Для получения информации о влажности древесины в любом другом сушильном шкафу 1 необходимо на пульте управления

8 набрать номер соответствующего сушильного шкафа.

В устройстве. известными способами возможно осуществление задачи по выводу информации о температуре в сушильных шкафах 1. При этом цифровая информация о температуре снимается с выходов преобразователя напряжения в код 17.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности древесины, содержащее два датчика влажности, два преобразователя влажности в электрический сигнал, коммутатор, преобразователь электрического сигнала в код:, блок синхронизации, блок управления, при-. чем датчики влажности, преобразователи влажности в электрический сигнал, коммутатор и преобразователь электрического сигнала в код соединены последовательно, а блок управления соединен с коммутатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит компаратор, источник опорного напряжения, постоянное запоминающее устройство, причем компаратор соединен с коммутатором, преобразователем электрического сигнала в код, постоянным запоминающим устройством и источником опорного напряжения.

1805368

ЧЪ ",1

ИЙЯ

Составитель В. Гусев

Редактор Л. Народная Техред M. Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 938 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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