Устройство для измерения влажности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскнх

Соцмалмстмческкх

Республик

<„,824900 (63) Дополнительный к патенту— (5I) М. Кл, 3 (22) ЗаявлЕно 16.02. 79(21) 2730950/18-21 (23) Приоритет — (32)—

G 01 R 2?/26

Тееударстаеннмй нюмнтет

СССР нн делам нэобретаннй

N OTKPblTIIN (31) — (331— !

Опубликовано 23. 04. 81Бюллетень № 15 (53) УДК 621.317..33(088.8) Дата опубликования описания 25 04.81 (72) Авторы изобретения

Инос тр ан цы

Балог Барнабаш, Фабиан Жолт и Ш

Иностранная фирма

„МЕМ Мюсаки Интезет (ВНР) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к измерению содержания влаги в зерновых культурах, порошкообразных, зернистых и гранулированных веществах.

Известен высокочастотный емкостной измеритель влажности, содержащий осциллятор Хартлея. В этом устройстве предусмотрена температурная компенсация результатов измерения °

Для обеспечения воспроизводимости 1р измерений этим устройством измеряются пробы равного веса (1).

Недостатком данного устройства является зависимость результатов измерения от плотности при измерении 11 зерновых и других гранулированных веществ, а также то, что высокочастотные измерительные цепи затруднительно выполнять в интегральном виде с использованием цифровых интег- 20 ральных схем.

Известно также устройство для измерения влажности, содержащее измерительный релаксационный КС-генератор (мультивибратор), в частотнозадающую цепь которого включен измеряемый конденсатор, блок управления и измеритель длительности импульса (21.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, если его применить для измерения влажности, поскольку на емкость измерительного датчика влияет температура и плотность измеряемого вещества.

Цель изобретения — повышение точности измерения влажности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения влажности, содержащее. измерительный емкостной датчик, измерительный импульсный RC-генератор, в часготнозадающую цепь которого включен измерительный емкостной патчик, и измеритель длительности импульса, состоящий из, счетчика, генератор счетных импульсов, блока лин аризации, 10

3 824 г вентильного блока и блока индикации, причем счетчик, блок линеаризации и блок индикации соединены последовательно, блок управления соединен с управляющими входами измерительного

RC-генератора, счетчика и блока линеаризации, а выход генератора счетных импульсов соединен с одним из входов вентильного блока, дополнительно введЕны и111пульсный RC-генератор базисных импульсов, блок вычитания и усилитель, а измерительный датчик имеет температурный выход и весовой выход, причем вход

RC-генератора базисных импульсов соединен с. блоком управления, выход RC-генератора базисных импульсов соединен с одним иэ входов блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом измерительного

RC-генератора, выход блока вычитания соединен с одним из входов вентильного блока, управляющий вход генератора счетных импульсов соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с весовым выходом измерительного . датчика, температурный выход которого соединен со вторым входом измерительного RC-генератора. . Измерительный датчик содержит измерительный цилиндр для определения объема, емкостной измерительный датчик, датчик измерения веса и датчик измерения температуры, причем измерительный цилиндр, снабженный открывающимся дном, установлен над емкостным измерительным датчиком, датчик для измерения температуры установлен внутри емкостного датчика, емкостной измерительный датчик укреплен на датчике для определения веса. При этом выходы емкостного датчика и датчика температуры соединены с входами измерительного RC-генератора, а выход датчика измерения веса соединен с входом усилителя.

Измерительный импульсный RC-генератор содержит два мультивибратора, вентильный блок, блок деления и инвертор, причем вход одного из, мультивибраторов соединен с емкостным измерительным датчиком, второй вход мультивибратора соединен с выходом второго мультивибратора, выход первого мультивибратора соединен с одним из входов второго мультивибратора, второй вход которого соединен с блоком управления, третий вход второго мультивибратора соединен

55 с емкостным датчиком температуры, выход первого мультивибратора соединен с одним иэ входов вентильного блока, выход которого соединен с входом блока деления, выход которого через инвертор соединен с вторым входом вентильного блока и является выходом измерительного генератора, при этом управляющий вход блока деления соединен с блоком управления.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2измерительного RC-генератора.

Устройство состоит из измерительного датчика 1, содержащего измерительный цилиндр 2, емкостной измерительный датчик 3, датчик 4 измерения веса, датчик 5 измерения температуры, измерительного импульсного

RC-генератора 6, блока 7 управления, импульсного RC-генератора 8 базисных импульсов, блока 9 вычитания, усилителя 10, управляемого генератора

11 счетных импульсов, вентильного блока 12, счетчика 13, блока 14 линеаризации и блока 15 индикации.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу блока 7 управления блок

9 вычитания образует импульс, длительность которого равна разности между длительностью импульса, пропорциональной емкости измерительного емкостного датчика 3, скорректированной по температуре с помощью сигнала датчика 5 измерения температуры, поданного на второй вход измерительного RC-генератора 6, и длительностью импульса, вырабатываемого импульсным RC-генератором

8 базисных импульсов, пропорциональной емкости измерительного датчика с сухим исследуемым веществом.

Счетчик 13 считает с помощью вентильного блока 12 выходные импульсы управляемого генератора 11 счетных импульсов во время, разрешенное блоком 9 вычитания . Счетчик

13 гасится с помощью блока 7 управления.

Период выходных сигналов управляемого генератора ll корректируется с помощью датчика 4 измерения веса через усилитель 10 в соответствии с зависимостью диэлектрическая поСтоянная — объемный вес. Скорректированная функция диэлектрическая постояпная — содержание влаги линеаризуется с помощью блока 14 линеариэа824900 6 ции. Далее блок 15 индикации noK8зывает содержание влаги в веществе, находящемся в измерительном датчике.

При этом измеряемое вещество S вводится в измерительный цилиндр 2 с запирающимся дном, благодаря чему обеспечиваются равные веса проб. После открытия измерительного цилиндра

2 вещество попадает под действием силы гравитации в емкостной измерительный датчик 3. Конусообразный заостренный центральный электрод измерительного емкостного датчика 3 обеспечивает равномерное распределение вещества, а также уплотнение вещества, и на основе этого — воспроизводимость измерения.

Измерительный RC-генератор содержит два мультивибратора 16 и 17, Эо блок 19 деления ° Длительность импульсов генераторов 16 и 17 пропорциональ на емкости емкостного измерительного датчика 3 и емкостного датчика 5 температуры. Стартовый сигнал блока Э$

7 управления гасит блок 19 деления, и генераторы 16 и 17 выдают ряд импульсов с упомянутой длительностью.

На выходе блока 19 деления с помощью вентильного блока 18 и инвертора 20 получается импульс, длительность которого, умноженная на коэффициент делителя, пропорциональна емкости емкостного измерительного блока 3 скорректированного по темЭ

Э5 пературе.

1$

Формула изобретения

1 ° Устройство для измерения влажности, содержащее измерительный ем- 4 костной датчик, измерительных импуль.сный ЯС-генератор, в частотнозадающую цепь которого включен измерительный емкостной датчик, и измеритель длительности импульса, состоящий из вентильного блока, счетчика генератора счетных импульсов, блока линеаризации и блока индикации, причем счетчик, блок линеаризации и блок индикации соединены последовательно, блок управления соединен с управляющими входами измерительного RC-генератора, счетчика и блока линеаризации, а выход генератора счетных импульсов соединен с одним из входов вентильного блока, о т—

$$ л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены импульсный RC-генератор базисных импульсов, блок вычитания и усилитель, а измерительный датчик имеет температурный выход и весовой выход, причем вход

RC-генератора базисных импульсов соединен с блоком управления, выход

RC-генератора базисных импульсов соединен с одним из входов блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом измерительного RC-генератора, выход блока вычитания соединен с одним из входом вентильного блока, управляющий вход генератора счетных импульсов соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с весовым выходом измерительного датчика, температурный выход которого соединен со вторым входом измерительного RC-генератора.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительный датчик содержит измерительный цилиндр для определения объема, емкостной измерительный датчик, датчик измерения веса и датчик измерения температуры, причем измерительный цилиндр, снабженный открывающимся дном, установлен над емкостным измерительным датчиком, датчик для измерения температуры установлен внутри емкостного датчика, емкостной измерительный датчик укреплен на датчике для определения веса. При этом выходы емкостного датчика и датчика температуры соединены с .входами измерительно1 o RC-генератора, а выход датчика измерения веса соединен с входом усилителя.

3. Устройство ло п. I, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительный импульсный RC-генератор содержит два мультивибратора, вентильный блок, блок деления и инвертор, причем вход одного из мультивибраторов соединен с емкостным измерительным датчиком, второй вход мультивибрато" ра .соединен с выходом второго мультивибратора, выход первого мультивибратора соединен с одним из входов второго мультивибратора, второй вход которого соединен с блоком управления, третий вход второго мультивибратора соединен с емкостным датчиком температуры, выход первого мультивибратора соединен с одним из входов вентильного блока, выход которого соединен с входом блока деления, выход которого че824900

L стиг. 2

Составитель В. Стукан

Редактор В. Данко ТехредN.Рейвес Корректор Н. Бабинец т— Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рез инвертор соединен с вторым входом вентильного блока и является вмходом измерительного генератора, при Этом управляющий вход блока деления соединен с блоком управления.

Источники информации, принять е во внимание при экспертизе

I, Эпштейн С.Л. Измерение характеристик конденсаторов. !I., "Энергия", 1971. с. 13 и 14.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 322708, кл. G 01 N 23/24, 1971.