Патент ссср 411361

 

ОП ИCХЙ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.Х.1971 (М 1703566/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.V.1974

М. Кл. G 01n 25/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изааретений и открытий

УДК 620.171.33(088.8) Авторы изобретения

Ю, П. Красовский и В. С. Нестеренко

Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения

Заявитель

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при определении влажности, например, сырых коконов тутового шелкопряда.

Известен термоэлектрический влагомер для измерения влажности сыпучих материалов по изменению их теплопроводности в зависимости от влажности, выполненный в виде датчика для преобразования величины влажности испытываемого материала в электрическую величину, системы сравнения и умножителя.

Однако при замере влажности у материалов со сложной структурой, например у коконов тутового шелкопряда, возникает большая методическая погрешность вследствие влияния особенностей формы, размеров и плотности материала.

Для снижения методической погрешности при достаточном быстродействии процесса измерения в предлагаемом влагомере вход системы сравнения подключен к умножителю напряжения, соединенному с датчиком, а выход — к электромеханическому счетчику, соединенному с тактовым генератором в момент его запуска, и со схемой сравнения в момент его выключения.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого влагомера.

Влагомер состоит из датчика 1, выполненного в виде терморезистора и помещенного в термос, например сосуд Дьюара, и присоединенной к нему электросхемы с электромеханическим счетчиком.

Основу электросхемы составляет система сравнения 2, на вход которой подается напряжение от датчика 1 через умножитель напряжения 3, а выход соединен с электромеханическим счетчиком 4, изменение показа10 ния которого пропорционально времени его работы. Тактовый генератор 5 пилообразного напряжения управляет работой умножителя напряжения 3 и счетчика 4, а также подает сигналы в систему сравнения 2.

15 В сосуд Дьюара наливают подогретую до

70 — 90 С воду, погружают в нее навеску коконов, помещенную в сетчатый контейнер, и включают в работу электросхему. Между нагретой водой и коконами происходит тепло20 обмен. При этом напряжение, снимаемое с датчика, численно равно температуре Т системы в данный момент.

После включения электросхемы в работу первый же импульс тактового генератора 5

25 заставляет, с одной стороны, сработать шаговый искатель, являющийся составной частью умножителя напряжения, а с другой стороны, включает в работу счетчик 4.

Предлагаемый влагомер реализует матема30 тическую зависимость влажности от измене411361

Y=a)Т +a Т2+a3Тз+... +a„T„, Предмет изобретения

Составитель В. Гусева

Техред Л, Богданова

Редактор И. Шубина

Корректор Н. Аук

Заказ 1102/9 Изд. Мз 1178 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния температуры в процессе теплообмена, выражаемую следующей формулой: где а, ... а — постоянные коэффициенты;

Т„... ҄— температура системы в определенные моменты времени;

Y — относительная влажность.

Шаговый искатель умножителя напряжения 3 включает в цепь датчика 1 сопротивление, величина которого определяется коэффициентом а;, зависящим от номера такта i. В результате на выходе умножителя напряжения мы получаем напряжение, численно равное а;Т;, которое подается на вход системы сравнения. На другой вход этой системы подается напряжение с тактового генератора пилообразного напряжения, которое пропорционально времени, прошедшему с начала данного такта. В тот момент, когда оба напряжения, подаваемые на систему сравнения совпадают, эта система останавливает счетчик 4.

Следовательно, время работы этого счетчика будет пропорционально величине а Т;, а коэффициент пропорциональности выбирают так, чтобы показание счетчика изменялось точно на величину а;Т; при каждом такте.

В результате полного цикла работы тактового генератора пилообразного напряжения показание счетчика Y будет равно сумме и а,7 . Оказывается, что при надлежаl=l щем выборе коэффициентов а; и моментов времени, в которые замеряется температура

Т;, величина У дает искомое значение измеряемой влажности с достаточной степенью точности.

Для обоснования предложенной зависимости (1) проделан следующий эксперимент.

Из различных партий сырых коконов отобраны 50 навесок iso 100 г каждая. В сосуд

Дьюара налито 750 г воды при 90 1 С, а затем в этот сосуд помещена в сетчатом контейнере навеска коконов. Изменение температуры Т внутри сосуда фиксируют термометром с момента помещения коконов через каждую минуту в течение 7 мин.

После этого путем полного высушивания

10 определяют первоначальную влажность коконов данной навески Уь k=1, 2, 3,... 50. Таким образом, получено 50 значений величины Y и соответствующие им 50 значений величин Т;, i О, 1,... 7, где То — начальная температура воды, Т, — температура системы через 1 мин. и т. д.

Полученные экспериментальные данные обработаны методами множественной линейной корреляции, Результаты показывают, что имеет место корреляционная зависимость между Y и Т; с уравнением регрессии (1) и коэффициентом корреляции R=0,85. Такое высокое значение R при числе факторов, равном 8, и числе опытов, равном 50, указывает на достоверность полученной зависимости.

Точность измерения влажности 1 /о.

Термоэлектрический влагомер, содержащий генератор импульсов, датчик, выполненный в виде терморезистора, систему сравнения и умножитель, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерения и снижеЗ5 ния погрешностей, вход системы сравнения подключен к умножителю напряжения, соединенному с датчиком, а выход — к электромеханическому счетчику, соединенному с тактовым генератором в момент его запуска и

40 со схемой сравнения в момент его выключения.