Емкостный датчик влажности почвы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву. — (22) Замвлено 14.01.81(21) 3235935/18-25 t$1) M.ÊË З с присоединением заявки ¹

G Ql N 27/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070882.Бюллетень ¹29 ($3) УДК543. 712 (088.8) Дата опубликования описания07.08.82 (72) Автор изобретения

В.Г.ХлыСтун

Специальное опытное проектно-конструкто технологическое бюро Сибирского отделен

Всесоюзной ордена Ленина академии сельсйохоЩфу у ущях наук им. В.И.Ленина — "-ФМЗВфффЯффРу ВВ %Mew, . (71) Заявитель (54) EMKOCTHQA ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ

ПОЧВЫ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к .устройствам для измерения влажности почвы.

Известен датчик влажности почвы, .состоящий из набора металлических электродов, разделенных диэлектриком, и измерительной схемой (lj.

Однако данный датчик обладает недостаточной точностью измерения. Одной из составляющих погрешности из.мерения является зависимость показа-. ний устройства от плотности измеряемого вещества.

Известен датчик влажности,у которого. уменьшение влияния плотности производится путем механической компен-. сации (2).

Однако данный датчик не позволяет производит измерение влажности путем

его введения в почву, а предназначен лишь для измерения влажности сыпучих веществ путем их засыпки в датчики.

Наиболее . близким техническим решением к изобретению является емкостI ной датчик влажности почвы, обеспечивающий быстрое и легкое заглубление беэ существенного нарушения естественной структуры исследуемого материала, содержащ и полый стержень с конусным наконечником и закрепленными на стержне. чувствительными элементами, выполненными в виде шнеков, и измерительную схему.

Винтовое расположение чувствительных элементов обеспечивает плавное и высотное осреднение влажности и повышает достоверность;измерения (3 j.

Однако показания известного датчика зависят от плотности почвы.

Целью изобретения является ловышение точности измерения путем уменьшения влияния плотности исследуемо- го материала.

15 Цель достигается тем, что в датчи ке влажности почвы, содержащем полый стержень с конусным наконечником и закрепленными на стержне чувствительными элементами выполненны2О ми в виде шнеков, н измерительную схему, конусный наконечник выполнен подвижным относительно стержня, внутри которого расположен дополнительно введенный компенсационный

25 конденсатор, .внутренний подвижной электрод которого соединен через упругий элемент с конусным наконеч-. ником, а внешний неподвижной элект. род последовательно соединен с од30 ним из чувствительных элементов.

949472

На фиг.1 приведено конструктивное исполнение емкостного датчика; на фиг.2 — электрическая схема устройства.

Датчик содержит стержень 1, чувствительные элементы 2 и 3, конусный наконечник 4, измерительную схему 5, упругий элемент 6, выполненный в виде пружины, компенсационный конденсатор, выполненный в виде двух электродов 7 и 8.

Электрическая схема устройства (фиг.2)состоит из последовательно соединенных измерительного конденсатора С образованного чувствитель ными элементами 2 и 3 компенсационного конденсатора Ск, выполненного в виде двух электродов 7 и 8, и измерительногo устройства 5.

Конусный наконечник 4 через упругий элемент 6 соединен с электродом

8 компенсационного конденсатора.

Электрод 7 соединен с электродом 3 чувствительного элемента. Электрод

2 соединен через металлический стержень 1 с одним из входов измерительного устройства 5. Второй вход измерительного устройства 5 соединен с электродом 8.

Датчик работает следующим образом.

При введении датчика в почву путем вращения стержня 1 конусный наконечник 4 под действием реакции давления почвы перемещается вдоль стержня 1 и перемещает электрод 8 относительно электрода 7, изменяя емкость компенсационного конденсатора, образованного электродами 7 и 8. При перемещении конусного наконечника 4 снимается пружина 6.

Сила реакции пружины 6 на конусный наконечник 4 пропорциональна плотности почвы.

Таким образом, перемещение конусного наконечника 4 и одновременное перемещение электрода 8 приводит к изменению емкости компенсационного конденсатора. Суммарная емкость датчика, состоящего из измерительного конденсатора, образованного чувствительными элементами 2 и 3 и компенсационного конденсатора, образованного электродами 7 и 8, изменяется не только пропорционально влажности почвы, но и обратно про порционально ее плотности.

Применение предложенного технического решения позволяет повысить

10 точность измерения путем уменьшения влияния плотности исследуемого материала, достичь более высокой скорости измерения, уменьшить энергопотребление, уменьшить трудоемкость 5 измерения.

Формула изобретения

Емкостной датчик влажности почвы, содержащий полый стержень с конусным наконечником и закрепленными на стержне чувствительными элементами, выполненными в виде шнеков, и измерительную схему, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения влияния плотности исследуемого материала, конусный наконечник выполнен подвижным относительно стержня, внутри которого расположен дополнительно введенный компенсационный конденсатор, внутренний подвижной электрод которого соединен через упругий элемент с конусным наконечником, а внешний неподвижной электрод последовательно соединен с одним из чувствительных элементов.

Источники информации, 40 принятые. Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 573743, кл. G 01 N 27/22, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 536423, кл. G 01 N 27/22, 1975.

45 3. Авторское свидетельство СССР

Ì 518707, кл. С 01, К 27/22, 1974 (прототип).

949472

Составитель A.Ïëàòîâà

Редактор A.Øàíäoð . Техред A.Áàáèíåö Корректор С.ШекмаР

Заказ 5735/30 Тираж 887 Поддисное

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