Датчик для измерения влажности

 

(3о,;::.. я :- ноя

Й"; И С.", 1 н и е

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i) 685969

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.04.78 (21) 2609509/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (5!) М. Кл.е

Ci 01 N 27/07

Гооударстввкный комктвт

СССР ло делам кэобрвтвквй и открытий (53) УДК 543.257 (088.8) Опубликовано 15.09.79. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.79 (72) Авторы изобретения

Ф Б Нежинов, В В. Смирнов и В. H. Суховеев (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛА)КНОСТИ

Изобретение относится к области физико-химических исследований и может быть использовано для измерения влажности материалов.

Известно устройство, предназначенное для измерения вл аж ности, состоящее из электродов, вводимых в толшу материала в виде заостренных металлических стержней. В некоторых конструкциях датчиков каждый из электродов состоит из двух и больше игл, расположенных в вершинах прямоугольников (1) .

Недостатком устройств является то, что для их введения в материалы небольшой твердости требуются большие усилия, расшатывающие иглы после некоторого числа измерений. Такие устройства невозможно применять в качестве закладных датчиков измерения влажности для определения влагосодержания твердеющих материалов, например, бетонов. Эти датчики имеют низкую точность измерений, так как оказывает влияние неравномерность электрического поля, создаваемого игольчатыми электродами.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому изобретению является датчик определения влажности содержащий электроды, расположенные концентрически, внутреннее пространство которых заполнено влагопоглогцающи M веществом 12) .

Недостатком данного устройства являет5 ся неравномерность электрического поля Ilo торцам датчика и невозможность определения момента наступления разновесного влажностного состояния внутри датчика, без чего показания датчика имек>т большие погрешности.

Целью изобретения является увеличение точности и достоверности определения влажности.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый датчик содержит дополнительный электрод, расположенный между внешним и центральным электродами, причем внешний и дополнительньш электроды выполнены в виде спиралей.

На фиг. 1 показан предлагаемый датчик: на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 -— принципиальная схема измерения влажности с помощью предлагаемого датчика.

Датчик влажности состоит из двух кон— центрических электродов внешнего 1

685969

Формула изобретения

Iz uz g до.голнительного 2. Они могут быть выполнены в виде спиралей. Центральный электрод 3 выполнен в виде прямого стержня.

Пространство между электродами заполнено влагопоглошаюшим материалом 4, торцы датчика изолированы слоем диэлектрика 5.

Схема измерения влажности состоит из самого датчика 6 внедряемого в исследуемый элемент до его изготовления, переключающего устройства 7 и измерительных приборов — вольтметра 8 и миллиамперметра .

Датчик для измерения влажности работает следу югци м образом.

Обьем датчика. ограниченный внешним электродом 1, заполнен влагопоглощающим материалом 4, торцы датчика изолированы слоем диэлектрика 5. Электрическое поле сосредоточено между центральным 3 и внешним 1 электродами. Выходной сигнал, характеризующий величину влажности (например, величина тока I> ), снимается с центрального 3 и дополнительного 2 электродов.

Таким образом, исключается погрешность измерения за счет неравномерности электрического поля по наружной поверхности датчика. О наступлении момента равновесного влажностного состояния необходимо судить по коэффициенту равновесной влажности.

Этот коэффициент определяется при равновесной влажности внутри датчика (например, при полном влагонасыгцении) и равен отношению выходного сигнала (например, величина тока I> ), снимаемого с центрального 3 и дополнительного 2 электродов, к выходному сигналу (например, величина тока 1 ), снимаемому с дополнительного 2 и внешнего 1 электродов. При неравномерном распределении влаги внутри датчика отношение есть величина, отличная от значения коэффициента равновесной влажности. Таким образом, при проведении измерения после наступления равновесного влажностного состояния внутри датчика исключается погрешность за счет неравномерного распределения влаги датчика. Измерение величин токов I> и Iz проводится миллиамперметром 9 с помощью переключающего устройства 7.

Эффективность применения данного дат о чика состоит в том, что можно производить локальное измерение влажности и, определив величину влагосодержания материала в нескольких точках, возможно представить распределение влажности в конструкции, что важно, например, при расчете крупных

15 монолитных конструкций на усадочные деформации.

Датчик для измерения влажности, содержащий два электрода, расположенные концентрически, между которыми расположено влагопоглощающее вещество, от.гичающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный электрод, расположенный между внешним и центральным электродами, причем дополнительный и внешний электроды выполнены в виде спирали.

Источники информации, принятые во внизо мание при экспертизе

1. Патент Франции ¹ 2272394, кл. G 01 N 27/12, 1969.

2. Conference on Prestessea Concrete

Pressure Vessels (London 1967), group 1, рр. 54.

685969

Составитель М. Кривенко

Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Тираж 1000 Подписное

Редактор И. Шубина

Заказ 5452 45

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l I 3035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушскян наб., д. 4/5

Филиал ППП cÏàòåíòç, г. Ужгород, ул. Проектная, 4