Влагомер

 

Использование: область технической физики, сельское хозяйство, в частности измерение влажности хлопка-сырца. Сущность изобретения: влагомер содержит штангу, щуп, емкостные датчики, выполненные в виде диэлектрического основания, на котором расположены гребенкообразные электроды. Щуп выполнен в виде заостренной с торца выпуклой прямоугольной призмы с поперечным сечением в виде многоугольника. В каждой грани призмы выполнено углубление, в котором установлен емкостный датчик. Устройство содержит электрическую схему. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может найти широкое применение в сельском хозяйстве, в частности для измерения влажности волокнистых материалов, например хлопка-сырца.

В наcтоящее время извеcтны ряд техничеcких решений для измерения влажноcти хлопка-cырца.

Одним из них является емкостной датчик, содержащий укрепленные на диэлектрическом основании электроды, выполненные в виде разрезанного пополам эксцентричного цилиндра, разрезанного в узкой части по оси симметрии зазором, перпендикулярно которому размещен исследуемый материал [1] Предлагаемый емкостной датчик, содержащий закрепленные на диэлектрическом основании электроды, обладает низкой чувствительностью и неточностью замера из-за того, что данным датчиком невозможно проводить измерения влажности волокнистых материалов, в частности хлопка-сырца в глубине вороха, например, до 3 м.

Другим известным техническим решением является односторонний емкостный датчик, содержащий диэлектрическое основание с размещенными на нем "гребенкообразными" электродами, снабженным Т-образной колодкой, торцовая поверхность которой покрыта, а межзубное пространство заполнено диэлектрическим материалом, аналогичным диэлектрическому материалу самого датчика, причем колодка установлена в пазу, расположена на внутренней стенке датчика и образует с "гребенкообразными" электродами дополнительную емкость, а ширина зубьев "гребенкообразных" электродов выполнена с шириной зубьев колодки, крайние зубья которой снабжены сквозными каналами, заполненными тем же диэлектрическим материалом, что и сам датчик [2] Данный емкостный датчик обладает также низкой чувствительностью и неточностью замера, так как этим датчиком, имеющим диэлектрическое основание с размещенными на нем "гребенкообразными" электродами, невозможно производить объемные замеры влажности хлопка-сырца в глубине вороха, например до 3 м.

Наиболее близким аналогом является влагомер, содержащий щуп, в котором размещен датчик, электронный блок с держателем и жесткий волновод, соединяющий щуп с электронным блоком, где в качестве датчика применен емкостный датчик с двумя плоскими электродами, размещенных с фигурным зазором в одной плоскости, обе стороны которого, отделенные от окружающей среды пластинами из диэлектрика, являются рабочими, а щуп выполнен в форме лопатки [3] Однако этот влагомер, содержащий щуп-лопатку, в котором размещен емкостный датчик, электронный блок с держателем и жесткий волновод, соединяющий щуп с электронным блоком, обладает низкой чувствительностью и неточностью замера из-за того, что щуп-лопатка не способен измерять влажность хлопка-сырца в глубине вороха, например до 3 м.

Кроме того, плоские электроды, размещенные с фигурным зазором в одной плоскости, обе стороны которого отделены от окружающей среды пластинами из диэлектрика, не позволяют менять диэлектрическую постоянную зазора и тем самым менять емкость датчика вносимым в него материалом.

Техническим результатом изобретения является увеличение чувствительности и точности замера.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемый влагомер содержит штангу, соединенную со щупом, на котором размещены емкостные датчики, выполненные в виде диэлектрического основания, на них расположены "гребенкообразные" электроды, соединенные с измерительной схемой экранированными проводами, проходящими внутри щупа и штанги, при этом щуп выполнен в виде заостренной с торца выпуклой прямоугольной призмы с поперечным сечением в виде многоугольника с числом граней 4-12, в каждой грани призмы выполнено углубление, в котором установлен емкостный датчик.

На чертеже дана схема влагомера.

Влагомер содержит штангу 1, соединенную со щупом 2, выполненным в виде заостренной с торца выпуклой прямоугольной призмы 3 с поперечным сечением в виде многоугольника 4, в каждой грани призмы 3 выполнено углубление 5, в котором установлен емкостной датчик 6, состоящий из диэлектрического основания 7, выполненного в виде односторонне фольгированного гетенакса с размещенными на нем "гребенкообразными электродами 8, при этом углубление 5 служит для отвода через него экранированного провода 9, проходящего от емкостного датчика 6 внутри корпуса штанги 1 к измерительной схеме, состоящей из RC-генератора 10, детектора 11, линейного усилителя 12, микроамперметра 13, отградуированного в процентах влажности.

Принцип действия влагомера.

Берут штангу 1, вводят щуп 2 в ворох хлопка-сырца, при этом происходит взаимодействие влаги хлопка-сырца с емкостным датчиком 6, в результате чего изменяется емкость датчика, которая воздействует через экранированный провод 9 на RC-цепь генератора 10, где происходит генерирование электрического сигнала, измеряющего свою частоту в зависимости от влажности хлопка-сырца, и затем сигналы поступают через электрическую цепь схемы на микроамперметр 13, шкала которого отградуирована в процентах влажности хлопка-сырца. По показанию на шкале судят о влажности хлопка-сырца.

Влагомер содержит штангу, соединенную со щупом, выполненным в виде заостренной с торца выпуклой прямоугольной призмы с поперечным сечением в виде многоугольника, в каждой грани призмы выполнено углубление, в котором установлен емкостный датчик (4-12 шт), такое расположение и количество датчиков позволяет производить объемное измерение влажности хлопка-сырца, где при вводе щупа в ворох происходит одновременно со всех сторон соприкосновение хлопка-сырца с диэлектрическим основанием и с размещенными на нем "гребенкообразными" электродами, за счет чего происходит увеличение чувствительности влагомера.

Формула изобретения

ВЛАГОМЕР, содержащий штангу, соединенную с щупом, на котором размещены емкостные датчики, выполненные в виде диэлектрического основания, на котором расположены гребенкообразные электроды, соединенные с измерительной схемой экранированными проводами, проходящими внутри щупа и штанги, отличающийся тем, что щуп выполнен в виде заостренной с торца выпуклой прямоугольной призмы с поперечным сечением в виде многоугольника с числом граней 4 - 12, в каждой грани призмы выполнено углубление, в котором установлен емкостный датчик.

РИСУНКИ

Рисунок 1