Устройство для дискретных измерений влажности

 

ИЗОБРЕТЕЙ ЙЯ

К АВТОРСМИМУ СВЙДЙТЙМЬС1ВФ (61) Дополнитбльное и евт. Свих-ъу (22) Заивлбио 21.10.74 (2х) 2068075/25 (51) М. КлР

& 01 g 27/18 с присо6 инбнк -. :и Заявки Ий (23) Йриорит6ъ

ЙЩ Вдьтээыиьй кбннах

6ЮВЕХЕ МинатРа МР

В ДЕЯВМ ааабРаХВНЯй

Й 6XAPbIVNN (53) УДК 543.712,2 (088.8) (43) ОпуОлиыоиаио15.07;.76,6холл6Т6нь №26 (45) Дата опубиижоиання опи ::аиня0&.31.76 (72) Автори

ИЗОбрбтеиня Ь k ., рьхЧЕВСЫИЙ„,, :,.„1 ЮХу" йЖИИ И 4з 1L ТарЕХОВ

Г1ехпхнх радсжий ордена Isaac, ордена Октябрьской Ревошоции и Ордена Трудового Красного Знаме ч х орный институт им. Г, B. Плеханова (54) УСТРОЙСТВО Дйй ДИСКРЕ"й-ИЙХ ИЗМБРЕНИЙ

ВЛАЖНОСТИ k

Изобретение QTHQQETca K измерительной технике, в частности устройствам дпя измерения Влажности, и мажет быть использовано в горно»химическом производстве для жонтрххпя химически неоднородных материалов с высокой ххроводнВпх:тью, Известно устрОйствО которое испопьзу ется для измерения Влажности материалОВ широкого диашазОна xxpoBQgjjaMQC TE xxpa IKx химически неоднородности Ь3.,ожное уст- хо ройство содержит тепловой перьичныи xiips

Образователь измерительйьхй мост посто янногО тОжа и pBx RÑTpap xQéôþ миг Q устройству присущ супхествениьхй нед;остаток, заклхочающийся В том чтО передача полез я ной информапии От теххповюж О первичногО преобразователя Qc scT!Mxas хся на постони

RoM ToKs В этом случае В тракте связи первичного преобразоватаия с измерительным блоком Возникахот xxQMsxa s Вине все 29 возможххых наводок и эпежтричесжях xxQTspx.

ПоэтОВ4у тражт связи Hs может быть значи тельной длины.

Известно устройство для Беарерьхвного измерения влажности1,2) . GRQ состОИТ иэ 6 емкост." ого перви йхогО преобразователяэ электроды которого включены в контур рабочего высокочастотного генератора и опорного высокочастотного генератора вжлючевных на входы смесителя, подсоединенного через фильтр низких частот к преобразователю частоты в напряжение постоянного т » жа,- а также блока регистрапии. Работа этого устройства основана на использовании зависимости емкости первичного преобразователя, заполненного контролируемым MaTs« риалом, от влажности последнего.

Вышеприведенному устройству присущ ряд недостатков Во-первых, измерения емкостным датчиком материалов с высокой проводимостью (И C 1 кОМ, где R - co

М м противпение датчика с материалом) практически не представляются Возможным, так жак происходит срыв колебаний рабочего генера: ора Во-вторых, при контроле химичес» ки неоднократных сред s измерения вкрадываются значительные пхи решности за счет бихьших R переменных активных потерь материала,. так как наблюдается функнионалх

521509

l5 ная связь между R и С (С вЂ” емкость м м м материала в датчике) .

Отмеченные выше недостатки исключаются в предлагаемом устройстве для дискретных измерений влажности.

Для измерения влажности химических неоднородных материя".ов с высокой проводимостью предлагаемое устройство снабжено терморегулятором, связанным с делителем найряжения, выход которого .подключен к цепи последовательно соединенных исполнительного реле, трансформатора, включенного, в сеть, концевого выключателя и термоэлемента, находящегося в теле емкостно-теплового датчика Такое устройство позволяет не только осуществлять передачу полезной информации на значительное расстояние без проявления помех в виде наводок и: влек- I трических потерь в тракте передачи, но из-. мерять влажность химически неодноропных материалов значительной проводимости с высокой точностью.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из группы электродов 1 (плоский конденсатор), расположенный на диэлектрике с высоким температурным коэффициентом емкости (ТКЕ) 2, подогреваемом, термоэлементом 3, в целом представляющих емкостно-.тепловой датчик, которын включен в контур генератора 4 электрических колебаний. Генератор 4 под ключен ко входу преобразователя 5 частоты в напряжение постоянного тока, нагрузкой которого является первичный делитель бло ка" делителей 6, Выход этого делителя подведен к одному иэ входов блока 7 записи, Второй делитель блока 6 подключен к ис точнику стабилизированного напряжения 8 и,, своим выходом связан со вторым входом блока 7. Первичный иэмерительно-преобра зовательный тракт охвачен звеном, состоящим из терморегулирующего устройства 9, исполнительного "реле 10, трансформатора . 11 и концевого выключателя 12. Первый и второй делители блока 6 являются входными цепями терморегулирующего устройства 9 в выходную цепь которой включено исцолннтельное реле 10. Последовательно соединенные нормально закрытый контакт исполнительного реле 10, вторичная обмот. ка трансформатора 11 и концевой выключе тель 12 вместе с термоэлементом 3 являются цепью подогрева датчикв.

Работа устройства заключается в следующем, Датчик включен в контур генератора 4. Частота колебаний генератора про=порциональна емкости датчика, которая в свою очередь является функцией температу ры слоя диэлектрика с высоким ТКЕ 2, Сигнал, частотой соответствующей определенной температуре датчика, поступает на вход преобразователя 5, где,преобразует ся в напряжение постоянного тока, приложенного к делителю R > В блока делите2 лей 6, С делителя и > R часть напряжения снимается и подается на один из вхо= дов блока 7 записи. На второй вход блока записи подается напряжение с делителя Р з

Ц, питаемого от стабилизированного источ=. ника питания 8, Таким образом, блок запи-, си регистрирует разность напряжений, снимаемых с деталей 1Г > R H R s R

В исходном состоянии, т.е. в период, предшествующий периоду измерения, блок записи фиксирует нулевую разность потев= циалов. Это осуществляется соответствую-, щей установкой переменного сопротивления

R и стабилизацией выходного напряжения преобразователя 5. Последнее осуществляется с помощью терморегулирующего устройства 9 и цепи, состояшей из последовательно соединенных исполнительного ре-. ле 10, вторичной обмотки трансформатора

11 и концевого выключателя 12.

Эта цепь, со тоящая из элементов 9,10, 11,12 и 3>охватывает весь первичный

) измерительнопреобразователькый тракт 1

2,4,5.. На входы, терморегулирующего yew.= тройства подается напряжение U сни-- Ьап. маемое с переменного сопротивления R блока делителей 6, и напряжение сравнения ф с выхода преобраэова еля 5. В случае, рре если О становится больше.U термозад, регулирующее устройство включает испсйии тельное реле 10, нормально закрытый кон= такт которого разрывает цепь подогрева датчика, Температура слоя сегнетокерамики уменьшается, емкость соответственно расте .„. вызывая уменьшение выходной величины, преобразователя G. Таким образом, темпера .тура датчика, стабилизируется, а следователь но, стабилизируется и выходная величина преобразователя 5, Затем нагретый датчик ставится на контролируемый материал, В этот момент концевым выключателем 1" разрывается цепь подогрева. Датчик охламон дается, емкость его увеличивается, частота генератора 4 изменяется, а следовательно изменяется и выходная величина цреобразо= вателя 5е Поэтому, cíèìàÿ с делителей

Р н R К разность напряжечий также из Р З 4 меняется и фиксируется блоком 7 записи.

Известно, что с увеличением впажности контролируемого материала увеличивается и теплопроводность его, а следовательно эа выбранный промежуток времени датчик охлаждается на большую величину, Это приводит к тому, что блок записи регистрирует большее значение. После измерсния,датчик снимается с контролируемого материала, концевой выключатель 12 замыкается, включая цепь подогрева, температура датчика приводится к исходному состоянию и устройство подготавливается к следующему измерению, Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в .том, что появпяется возможность иэмере= .ния впажности химически неоднородных ма- 20 териалов праю ически любой проводимости

"прибором простым как по принципу действия, так и по его реализации. При этом исполь зование частотного метода в первичном из мерительно-преобразовательном тракте: .позволяет осуществить передачу сигнала от датчика к измерительному блоку на значи:тельные расстояния.

Фо рмула .изобретения

Устройство дпя дискретных измерений влажности, содержащее емкостно-тепловой датчик, подключенный параллельно контуру генератора, подсоединенного кэ входу, пре» образователя частоты в напряжение, и блою записи, связанный через делитель напря жения с выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения влажности химически неоднород

;ных материалов с высокой проводимостью, оно снабжено терморегупирующим устрой ств8м, связанным с делителем напряжения, выход которого подключен к цепи последовательно соединенных исполнительного репе, трансформатора, включенного s сеть, конце вого выключателя и термоэлемента, находящегося в теле емкостно-теплового дат» чикаа

Источники информации, принятые во внв» мание при экспертизе:

1. Патент США М 2718141, кл.73-75е

1 955.

2. Кричевский E. С. Высокочастотный контрсаь влажности при обогащении полеэ.них ископаемых, М„Недра 1972, стр. 149 . (прототип), Составитель О. Маликова

Редактор С. Бадноаа Текред A. Богдан. Корректор, Б. Югас

Закан 4819/Б29 Тара:к 1029 Подннсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1130Э5, Москва,, Ж 35, Раушская наб., д 4/5 т м т ю аг-.. а- аааг м l

Фтлиал IlHH Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4