Устройство для измерения влажности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕЛ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2007,78 (21) 2649031/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 15.1280 Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 181 х80 (51)М. Кл.

G 01 N 27/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551. 508..7(088.8) (72) Авторы изобретения

Е. E. Добров, B. Г. Плотников, О. Л. Резник и И. H. Походенко (71) Заявитель

Ивано-Франковский институт нефти и газа (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к влагомет-, рии и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле и измерении влажности нефти, нефтяного кокса, водонефтяных эмуль- 5 сий, а также других веществ в химической и нефтяней промышленности, обладающих повышенной адгезией.

Известен емкостный влагомер, содержащий генератор высокой частоты, 10 питающий измерительную мостовую схему, в одно из плеч которой включен датчик с исследуемым материалом, измерительный прибор, вспомогательного низкочастотного моста, в фазо- 15 чувствительную цепь усилителя небаланса которого включена нить подогрева малоинерционного терморезистора, шунтирующий датчик (1 ).

Недостатком устройства является 20 низкая точность определения влажности вещества при наличии загрязнения электродов первичных измерительных преобразователей, например, остатками нефтепродуктов. 25

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для непрерывного, определения содержания воды в нефти, содержащее первичный преобразователь влажности, 30 измерительную схему с регистрирующим прибором и реверсивный электродвигатель.

Недостатком устройства является низкая точность измерения содержания воды в нефти вследствие неодинакового загрязнения электродов рабочего и компенсационного первичных измерительных преобразователей остатками нефтепродуктов.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения влияния загрязнения чувствительных элементов преобразователя влажности на результат измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок тестовых сигналов, состоящий из последовательно соединенных генератора коротких экспоненциальных импульсов,управляемого делителя напряжения и усилителя, в обратной связи которого последовательно с сопротивлением включен переменный конденсатор, а также усилитель, во входной цепи которого включен конденсатор, а в обратной связи — преобразователь влажности, четыре компаратора, два одновибратора, два блока логической обработки сигналов и дополнительный ре787975 версивный электродвигатель, причем блок тестовых сигналов и введенный усилитель соединены между собой последовательно, выход усилителя соединен со входами четырех компараторов, а выходы первых двух компараторов через одновибраторы соединены с первым блокОм логической обработки сигналов, выходы третьего и четвертого компаратора соединены со вторым блоком логической обработки сигналов, блоки логической обработки имеют объединенные входы, соединенные с выходом генератора экспоненциальных импульсов, выходы первого и второго блока логической обработки сигналов через управляемые ключи соединены с реверсивными элек- 15 тродвигателями, основной реверсивный электродвигатель связан с регистрирующим прибором и переменным конденсатором, а дополнительный электродвигатель связан с управляемым дели- щ телем напряжения.

На .ертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 тесто- . )$ в:-.х сигналов, состоящий из генератора 2 коротких зкспоненциальных импульсов, управляемого делителя 3 напряжения н усилителя 4. Во входной цепи усилителя 4 включены постоянное З( сопротивление 5 и постоянная емкость

6, а в цепи обратной связи — переменная емкость 7 (С7) и постоянное сопротивление 8. Блок 1 тестовых сигналов последовательно соединен с усилителем 9. Во входной цепи усилителя 9 включен конденсатор 10 постоянной емкости. В обратной связи усилителя 9 включен первичный измерительный преобразователь влажности 11. Схема замещения первичного измеритель- 4Î ного преобразователя состоит из емкости 12, сопротивления потерь 13 и емкости 14. Выход усилителя 9 соединен с компараторами 15-18. Компараторы 17 и 18 соединены с блоком 19 логической обработки сигналов. Компараторы 15 и 16 также соединены с блоком 20 логической обработки сигналoB Но только через одновибраторы

21 и 22. Блоки 19 и 20 соединены с у генератором 2. Выход блока 20 через ключи 23 и 24 соединен с реверсив-ным электродвигателем 25. Электродвигатель 25 связан с переменным конденсатором 7 и регистрирующим прибором 26. Выход блока 19 через ключи 27 и 28 соединен с реверсивным электродвигателем 29, который, в свою очередь, связан с управляемым делителем 3 напряжения.

Работа устройства осуществляется Щ в два такта.

В первом такте (при первом импульсе) зкспоненциальный импульс с генератора 2 поступает как на делитель 3 и на усилитель 4, на котором форми- Я руется специальный тестовый сигнал, так и в блок 19, для которого этот импульс является тактовым. С выхода усилителя 4 тестовый сигнал "".oñòóïàет на усилитель 9., в цепи обратной связи которого включен датчик влажности 11. Выходной сигнал усилителя

9 поступает на компараторы 17 и 18, которые настроены на уровни срабатывания таким образом, что если максимальное значение реакции выходного сигнала усилителя 9 находится между заданными уровнями срабатывания, то блок 19 йе дает команды на включение ключей 27 и 28 и электродвигатель 29 находится в покое. В противном случае при втором такте (с приходом второго экспоненциального импульса) блок 19 включает один из ключей 27 или 28 и электродвигатель 29, уменьшая или увеличивая коэффициент деления делителя 3, соответственно уменьшает или увеличивает напряжение сигнала на выходе 3. Все это повторяется до наступления положения равновесия.В первом такте тестовый сигнал с усилителя 4 поступает на усилитель 9.В зависимости от реакции усилителя9 на тестовый сигнал по-разному срабатывают компараторы 15 и 16,при этом на выходе одновибраторов 21 и 22 появляются соответствующие импульсы, которые поступают в блок 20. Блок 20, в соответствии с заложенной в него программой, по входным импульсам определяет, какие из ключей 23 или 24 необходимо включить или выключить, чтобы система пришла в положение равновесия. При втором такте, с приходом второго тактового импульса, блок 20 включает ключ 24 или 23, и электродвигатель 25 уменьшает или увеличи-. вает переменную емкость 7.

При следующих экспоненциальных импульсах весь процесс повторяется.

С наступлением момента равновесия значение емкости 7 и показания регистрирующего прибора 26, при условии равновесия, соответствует влажности контролируемого материала, причем показания прибора не зависят от загрязнения (налипания) чувствительных элементов первичного измерительного преобразователя влажности. Следует подчеркнуть, что во время второго такта работы устройства блоки

19 и 20 не реагируют на поступающие сигналы, а только помнят состояния, выработанные в первом такте.

Формул а и з обре т е ния

Устройство для измерения влажности, содержащее емкостной первичный преобразователь влажности, основной реверсйвный электродвигатель и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точ787975

I а 3 Составитель О. Маликова

И Техред Н.Граб Корректор М. Пожо

Редактор A. Долинич

Заказ 8341/50 Тираж 1019 Под пи с кое

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности путем исключения влияния загрязнения чувствительных элементов преобразователя влажности на результат измерения, в,него введены блок тестовых сигналов, состоящий из последовательно соединенных генератора коротких экспоненциальных импульсов, управляемого делителя напряжения и усилителя, в обратной связи которого последовательно с сопротивлением включен переменный конденсатор, а также усилитель, во входной цепи которого включен конденсатор, а в обратной связи — преобразователь влажности, четыре компаратора, два одновибратора, два блока логической обработки сигналов и дополнительный реверсивный элек-15 тродвигатель, причем блок тестовых сигналов и введенный усилитель соенены между собой последовательно, выход усилителя соединен со входами четырех компараторов, а выходы первых щ двух компараторов через одновибраторы соединены с первым блоком логичесЛ кой обработки сигналов, выходы третьего и четвертого компаратора соединены со вторым блоком логической обработки сигналов, блоки логической обработки имеют объединенные входы, соединенные с выходом генератора экспоненциальных импульсов, выходы первого и второго блока логической обработки сигналов через управляемые ключи соединены с реверсивным электродвигателями, основной реверсивный электродвигатель связан с регистрирующим прибором и переменньпь конденсатором, а дополнительный электродвигатель связан с управляемв делителем напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р248297, кл. G.-01 и 27/22, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9131523, кл. G О) И 27/22, 19б0 (про-, тотип).