Appareil pour mesurer l'état physique d'un matériel. Pour la mesure de l'état physique d'un ma tériel, par exemple de son état d'humidité, il a été jusqu'à présent proposé d'utiliser des appareils basés sur la variation de capacité d'un condensateur, ce matériel formant partie ou totalité du diélectrique dudit condensa teur. Par exemple, il a été conçu un appareil dans lequel un tel condensateur fait partie du circuit oscillant haute fréquence, la me sure étant effectuée d'après les changements de fréquence dans le circuit, ou de capacité du condensateur. De même, on connaît divers appareils dans lesquels on mesure des varia tions de fréquence ou de capacité.
On a cependant maintenant constaté que si un circuit oscillant renferme un condensa teur, dans lequel le matériel que l'on veut me surer forme partie ou totalité du diélectrique, et qu'un tel circuit est excité<B>à</B> sa fréquence de résonance, sa résistance subit des varia tions considérablement plus grandes pour une variation donnée d'humidité ou autre état physique du matériel que la capacité du con densateur, et de ce fait la sensibilité de nie- sure 'basée sur un facteur de résistance est plus grande. La variation de l'état physique entraîne une variation des pertes diélec triques; par exemple, une augmentation d'hu midité entraîne une augmentation des pertes diélectriques.
La mesure de ces pertes diélec triques peut donner une indication du degré d'humidité du matériel et nous avons trouvé qu elle peut être effectuée, même pour de petits changements, par des mesures basées sur l'amplitude des oscillations dans un eir- cuit excité sur sa fréquence de résonance (quand l'amplification est maximum), la quelle amplitude est principalement dépen dante de la résistance du circuit accordé con trairement<B>à</B> la variation de fréquence ou de capacité quien est en grande partie indépen, J. ante.
Pour éviter une incertitude des lectures ob servées, chaque lecture est faite au moment où l'amplification de l'amplificateur est maxi mum, c'est-à-dire, lorsque le circuit accordé est en résonance. Si, par exemple, l'amplifi cation pour un certain de-ré d'humidité n'est pas maximum, la lecture faite correspond<B>à</B> la lecture que l'on ferait pour un degré d'hu- inidité inférieur avec le circuit accordé en ré sonance.
ALissi est-il essentiel que la fréquence produite par l'oscillateur corresponde<B>à</B> la fré quence de résonance du circuit accordé pour chaque mesure du degré d'humidité.<B>Il</B> est donc nécessaire d'ajuster l'oscillateur réglable pour chaque lecture, de façon<B>à</B> assurer la ré sonance du circuit accordé. Ceci ne présente aucune difficulté lorsque le degré d'humidité a des valeurs sensiblement constantes sur de grandes surfaces de la matière examinée,<B>do</B> la toile par exemple. Cependant, si<B>le</B> degré d'humidité n'est approximativement constant que pour de petites surfaces le long de hi toile, il devient nécessaire d'effectuer de nom breux réglages manuels de l'oscillateur ré glable.
Le but principal de la présente invention est d'éviter de tels réglages manuels pendant la mesure de l'amplitude des oscillations du circuit accordé et excité<B>à</B> la fréquence<B>de</B> résonance.
L'appareil selon l'invention comprend un condensateur de contrôle entre les plaques<B>du-</B> quel le matériel<B>à</B> mesurer est disposé, ce con densateur étant connecté dans le circuit ac cordé d'un amplificateur, de sorte que la fré quence de résonance dudit circuit varie en re lation avec le changement de l'état physique dadit matériel<B>à</B> mesurer;
un oscillateur va riable qui donne la tension d'entrée de l'am plificateur, des circuits de commande présen tant des éléments capacitifs dans lesquels le matériel est pris comme diélectrique, de sorte que les fréquences de résonance des circuits de commande sont soumises également<B>à</B> des variations, selon les modifications de l'état physique dudit matériel, des moyens de ré glage commandés par lesdites variations et qui font varier la fréquence des oscillations dudit oscillateur variable pour maintenir automatiquement le circuit accordé susdit dans une condition de résonance, et des moyens pour mesurer l'amplitude des oscilla tions en résonance dans le circuit accordé aux différents degrés d'amplitude occasionnés par des.
pertes diélectriques différentes dues<B>à</B> des différences dans l'état physique susdit.
La valeur mesurée de l'amplitude peut être indiquée par uu instrument de mesure ou peut être employée<B>à</B> la commande d'un moyen de correction de l'état physique du matériel.
Cette valeur peut se déduire par la mesure du facteur d'amplification d'un tube dont la charge d'anode est le circuit accordé, l'impé dance du tube étant de préférence élevée, par rapport<B>à</B> l'impédance du circuit accordé de façon<B>à</B> déceler de petites variations d'ampli fication.
La figure unique du dessin annexé repré sente,<B>à</B> titre d'exemple, un schéma du circuit électrique d'une forme d'exécution de l'appa reil selon l'invention.
La toile<B>70</B> de matériel<B>à</B> l'essai passe entre les plaques supérieure et inférieure, respec tivement<B>71</B> et<B>72</B> d'un condensateur de con trôle;<B>il y</B> a en outre deux plaques supérieures additionnelles 74,<B>75</B> (placées dans une posi tion adjacente très rapprochée) et la plaque inférieure<B>72</B> s'étend au-dessous des plaques 74 et<B>75.</B> La plaque inférieure est mise<B>à</B> la terre et la plaque supérieure<B>71</B> est connectée par l'intermédiaire d'un condensateur 24<B>à</B> l'anode dun tube penthode 20.
Dans le cir cuit de grille de contrôle du tube 20 un en roulement<B>18</B> est couplé inductivement <B>à</B> une self-induction<B>13</B> alimentée avec du courant alternatif par un oscillateur représenté d'une façon simplifiée en<B>76.</B> La cathode de la penthode 20 est reliée au pôle négatif, con necté<B>à</B> la terre, d'une source haute tension, par une résistance de polarisation 21, et les grilles écran et de suppression sont connec tées de manière habituelle. L'anode de la penthode est branchée au pôle positif de la source haute tension<B>à</B> travers un enroule ment inductif de charge 22.
L'anode de la penthode amplificatrice 20 est connectée aLissi, par un autre condensateur<B>28, à</B> l'anode d'une redresseuse diode<B>29.</B> L'anode de cette diode est reliée par une résistance de charge <B>30 à</B> sa cathode qui est mise<B>à</B> la terre, et est de plus connectée<B>à</B> la grille de contrôle d'une triode amplificatrice de courant continu<B>31</B> au moyen de la résistance<B>32.</B> Un condensa teur de fuite<B>33</B> est connecté entre la grille de contrôle et la terre.
La cathode de ce tube est mise<B>à</B> terre et son anode est reliée par une résistance<B>de</B> charge 34 a-Li pôle positif de la source haute tension et par un milliampèremètre <B>35</B> au curseur d'un potentiomètre<B>36</B> branché sur la source haute tension qui est découplée par un condensateur<B>37</B> de la manière habituelle. Cette disposition forme tui pont de résis tances.
Le potentiomètre<B>36</B> forme deux bran ches de ce pont, la résistance réglable 34 ainsi que la résistance interne de la triode<B>31</B> for mant les deux autres branches, L'anode de la penthode 20 est reliée<B>à</B> la terre par l'enroulement inductif de charge 22 et le condensateur de découplage haute ten sion<B>37</B> forme une branche d'un circuit paral lèle pour courant alternatif. La connexion<B>à</B> la terre de l'anode (le cette penthode par le condensateur de blocage du courant continu 24 et le condensateur spécial<B>71, 72</B> forme l'autre branche de ce circuit. Ce circuit pa rallèle, qui a une fréquence de résonance ca ractéristique, est le circuit accordé de l'ap pareil décrit.
Les oscillations entretenues non modulées produites par l'oscillateur<B>76</B> sont amplifiées par le tube amplificateur penthode 20, et les oscillations amplifiées sont redressées par<B>le</B> tube redresseur diode<B>29.</B> Un potentiel con tinu est ainsi appliqué aux bornes de la résis tance de charge<B>30</B> du redresseur et par<B>là à</B> la grille de contrôle de la triode amplifica- triee courant, continu<B>31.</B> La lecture donnée par le milliampèremètre<B>35</B> est proportion nelle au courant traversant ce tube.
La plaque supérieure 74 forme, avec la surface adjacente de la plaque inférieure<B>72,</B> l'élément capacitif principal d'un circuit oscil lant de commande dont l'élément inductif est une self-induction<B>77,</B> comportant, branché en parallèle, un condensateur de compen sation ou trimmer<B>78.</B> lia plaque supérieure <B>75</B> et la surface adjacente de la plaque infé rieure<B>72</B> formant de faqon semblable<B>l'élé-</B> ment eapacitif principal d'un autre circuit oscillateur de commande comprenant une self- induction <B>79</B> et un autre condensateur de compensation ou trimmer<B>80.</B> Ces deux cir cuits de commande sont couplés par des selfs-
inductions <B>81</B> et<B>82,</B> respectivement<B>à</B> un cir cuit discriminateur du type connu indiqué d'une faq.on schématique en<B>83.</B> Ce circuit forme avec un circuit<B>à</B> tube une commande automatique de fréquence du type connu. Le circuit<B>85</B> est,<B>à</B> son tour, connecté<B>à</B> l'oscilla teur principal<B>76.</B> Ce dernier est réglé de telle manière qu'en l'absence d'une tension de com mande provenant du discriminateur, il fasse osciller le circuit oscillateur principal com prenant le condensateur<B>71, 72</B> et l'indue- tance 22,<B>à</B> sa fréquence de résonance lorsque le matériel a le degré désiré d'humidité.
Les fréquences de résonance des circuit-, oscil- 1 ants comprenant les éléments 74,<B>77</B> et<B>75, 79,</B> dépendent respectivement de l'accord des con densateurs trimmer<B>78</B> et<B>80</B> et de la cons tante diélectrique du matériel disposé entre les plaques de condensateurs 74,<B>72</B> et<B>75, 72.</B> Les condensateurs trimmer<B>78</B> et<B>80</B> sont ré- gjés de telle manière que lorsque le matériel a le degré désiré d'humidité, sa constante di électrique est telle qu'elle oblige un de, ces circuits oscillants de commande d'avoir une fréquence de résonance<B>à</B> une certaine valeur au-dessous de,
et l'autre<B>à</B> avoir une fré quence de résonance<B>à</B> une valeur égale au- dessus <B>de</B> la fréquence de résonance du circuit.
Pendant le fonctionnement, une marge suffisante existe entre la plaque supérieure<B>71</B> et les plaques supérieures 74 et<B>75</B> pour per mettre<B>à</B> l'oscillateur principal d'agir sur les deux circuits oscillants de commande, la fré quence dans tous les trois circuits étant celle déterminée par l'oscillateur<B>76.</B> Sous le de.-ré désiré d'humidité, cette fréquence est moyenne entre les fréquences de résonance des deux circuits de contrôle et aucune ten sion de commande n'est développée.
On suppose maintenant que l'humidité du matériel, et par<B>là,</B> sa constante diélectrique, soit différente de la valeur désirée. Les fré quences de résonance des deux circuits de commande changent du fait de la capacité modifiée des condensateurs 74,<B>72</B> et<B>75, 72,</B> les deux étant déplacées vers le haut. ou vers le bas<B>de</B> l'échelle de fréquences alors que l'on maintient approximativement la même dis tance de séparation.
Le résultat de ce<B>dé-</B> placement est que la fréquence du courant in jecté dans les deux circuits<B>à</B> partir du cir cuit principal, n'est plus située<B>à</B> mi-chemin, entre leurs fréquences de résonance; un po tentiel de commande est par conséquent déve loppé, et le résultat est que le circuit<B>85</B> mo difie ainsi l'accord de l'oscillateur<B>76,</B> tendant <B>à</B> régler sa fréquence<B>à</B> la nouvelle fréquence de résonance du circuit oscillateur principal (due <B>à</B> la capacité modifiée du condensateur <B>71</B> et<B>72),</B> c'est-à-dire tend<B>à</B> déplacer la fré quence d'oscillation vers le haut ou vers le bas de l'échelle de fréquences, vers une nou velle position moyenne entre les fréquences de résonance des circuits de contrôle.
Dans le présent système, la fréquence<B>dé-</B> sirée et par<B>là,</B> les fréquences de résonance des deux circuits oscillants de commande, est variable, dépendant de l'humidité dit maté riel, tandis que dans d'autres, la fréquence<B>dé-</B> sirée et de<B>là,</B> l'accord des circuits de contrôle, est fixe.
Pour l'étalonnage, un échantillon du ma tériel hygroscopique du type<B>à</B> examiner, pré <B>s</B> sentant un degré d'humidité connu, est placé entre les plaques parallèles du condensateur composé, c'est-à-dire entre les plaques<B>71,</B> 74 et<B>75,</B> et la plaqLie,72. L'indication<B>du</B> milli ampèremètre est notée, ou si l'on préfère,
l'in dication du milliampèremètre peut être réglée <B>à</B> zéro en faisant varier le potentiomètre<B>36.</B> D'autres échantillons du même matériel hy- 01roscopique ay <B>CI .</B> ant chacun un degré d'humi dité connu, sont disposés<B>à</B> leur tour entre les plaques et chacune des indications du milli ampèremètre est notée.
Le milliampèremètre est ainsi étalonné par rapport au degré d'humidité du matériel hy- groscopique, et l'appareil peut être employé pour la détermination du degré d'humidité de toiles de matériel hygroscopique similaire ou pour mesurer des variations du degré d'hu midité d'une toile de matériel hygroscopique mobile, le mouvement étant continu ou inter mittent.
Des pertes se produiront dans le circuit accordé si le tissu contient davantage d'hu midité qu'un certain étalon. Le facteur d'am plification<B> < Q )</B> du circuit accordé est dans ce cas réduit, de même que l'amplitude de l'os cillation appliquée<B>à</B> la diode<B>29.</B> En consé quence, la tension négative appliquée<B>à</B> la grille<B>de</B> la triode amplificatrice de courant continu<B>31</B> est réduite et le courant d'anode plus élevé, de sorte que l'indication du milli ampèremètre ne sera plus zéro. La mesure. de l'amplitude d'oscillation ou facteur d'ampli- fication Q du tube 20 dépend essentielle ment de la résistance du circuit accordé.
L'amplification du tube 20, qui est de très haute impédance par rapport<B>à</B> l'impédance
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dans lequel G est la conductance mutaelle du tube, en milliampères par volt. La mesure dépend donc aussi bien de la capacité<B>C</B> dui circuit que de sa résistance R, mais pour une variation don née du degré d'humidité du matériel, la ré sistance varie davantage que la capacité, et la mesure varie donc principalement avec la résistance du circuit qui donne une mesure des pertes diélectriques.
Pour un travail continu, lorsqu'on désire observer et mesurer des modifications du de gré d'humidité, on dispose une toile de ma- t6riel absorbant dans laquelle on désire avoir un degré d'humidité constant, de telle ma nière qu'elle passe tour<B>à</B> tour<B>à</B> travers un bain d'humidification, un four de séchage, et entre les deux plaques.
L'indication de Fins- trument courant alternatif est notée et si celle-ci est plus basse que l'indication pour la valeur constante désirée, le matériel est trop sec et la vitesse avec laquelle la toile se<B>dé-</B> place est augmentée, ou bien le degré de chauffage est diminué; si l'indication est pl-Lis élevée que l'indication pour la valeur cons tante désirée, le matériel est trop humide et la vitesse est diminuée, ou le degré de chauf fage est augmenté.
Dans une autre forme d'exécution de, l'ap pareil suivant l'invention, donnée également <B>à</B> titre d'exemple, destinée<B>à</B> la mesure de l'état physique d'une toile mobile, un méca nisme dont la mise en mouvement est déter minée par les modifications d'une caractéris tique électrique dépendant des pertes diélec triques consécutives<B>à</B> -un changement de de gré d'humidité de ladite toile mobile, est prévu de manière<B>à</B> rétablir le degré d'hu midité de cette toile; l'actionnement de ce mé canisme par un changement de la valeur de la caractéristique électrique amène un chan gement de l'une des conditions déterminant le degré de l'humidité.
Par exemple, le degré d'échauffement peut être changé, ou la mo dification peut être faite sur la vitesse avec laquelle la toile se déplace.
L'appareil décrit pourrait également être utilisé pour mesurer la température du ma tériel d'essai puisque les pertes diélectriques de matières isolantes varient avec la tempé rature aussi bien qu'avec lhumidité.
Apparatus for measuring the physical condition of a material. For the measurement of the physical state of a material, for example its state of humidity, it has hitherto been proposed to use devices based on the variation in capacitance of a capacitor, this material forming part or all of the dielectric of said capacitor. For example, an apparatus has been devised in which such a capacitor is part of the high frequency oscillating circuit, the measurement being made according to changes in frequency in the circuit, or in capacitance of the capacitor. Likewise, various devices are known in which variations in frequency or capacitance are measured.
However, it has now been observed that if an oscillating circuit contains a capacitor, in which the material that we want to know forms part or all of the dielectric, and such a circuit is excited <B> at </B> its resonant frequency, its resistance undergoes considerably greater variations for a given variation in humidity or other physical state of the material than the capacitance of the capacitor, and hence the sensitivity of negation based on a resistance factor is bigger. The variation of the physical state causes a variation of the dielectric losses; for example, an increase in humidity results in an increase in dielectric losses.
The measurement of these dielectric losses can give an indication of the moisture content of the material and we have found that it can be done, even for small changes, by measurements based on the amplitude of the oscillations in an excited eir- cuit. on its resonant frequency (when the amplification is maximum), which amplitude is mainly dependent on the resistance of the circuit tuned contrary to <B> to </B> the variation in frequency or capacitance which is largely independent , J. ante.
To avoid uncertainty in the readings observed, each reading is taken when the amplification of the amplifier is maximum, that is, when the tuned circuit is in resonance. If, for example, the amplification for a certain degree of humidity is not maximum, the reading made corresponds <B> to </B> the reading that one would take for a degree of humidity. lower inidity with the circuit tuned in resonance.
ALissi is it essential that the frequency produced by the oscillator corresponds <B> to </B> the resonant frequency of the circuit tuned for each measurement of the degree of humidity. <B> It </B> is therefore necessary to adjust the adjustable oscillator for each reading, so as to <B> </B> ensure the resonance of the tuned circuit. This does not present any difficulty when the degree of humidity has substantially constant values over large areas of the material examined, eg the canvas. However, if <B> the </B> humidity is only approximately constant for small areas along the canvas, it becomes necessary to make many manual adjustments of the adjustable oscillator.
The main object of the present invention is to avoid such manual adjustments during the measurement of the amplitude of the oscillations of the tuned and excited circuit <B> at </B> the frequency <B> of </B> resonance.
The apparatus according to the invention comprises a control capacitor between the plates <B> of- </B> which the material <B> to </B> to measure is placed, this capacitor being connected in the circuit connected to an amplifier, so that the resonant frequency of said circuit varies in relation to the change of the physical state of said material <B> to </B> to be measured;
a variable oscillator which gives the input voltage of the amplifier, control circuits having capacitive elements in which the material is taken as a dielectric, so that the resonant frequencies of the control circuits are subjected also < B> to </B> variations, according to the modifications of the physical state of said material, of the adjustment means controlled by said variations and which vary the frequency of the oscillations of said variable oscillator to automatically maintain the aforementioned tuned circuit in a resonance condition, and means for measuring the amplitude of the resonant oscillations in the circuit tuned to the different degrees of amplitude caused by.
different dielectric losses due <B> to </B> differences in the above physical state.
The measured value of the amplitude may be indicated by a measuring instrument or may be employed <B> in </B> the control of a means of correcting the physical condition of the equipment.
This value can be deduced by measuring the amplification factor of a tube whose anode load is the tuned circuit, the impedance of the tube being preferably high, compared to <B> to </B> l The circuit impedance tuned to <B> </B> detect small variations in amplification.
The single figure of the appended drawing represents, <B> to </B> by way of example, a diagram of the electrical circuit of an embodiment of the apparatus according to the invention.
The <B> 70 </B> web of material <B> to </B> passes between the upper and lower plates, respectively <B> 71 </B> and <B> 72 </B> a control capacitor; <B> there </B> are furthermore two additional upper plates 74, <B> 75 </B> (placed in a very close adjacent position) and the lower plate <B > 72 </B> extends below plates 74 and <B> 75. </B> The lower plate is put <B> to </B> earth and the upper plate <B> 71 </ B> is connected via a capacitor 24 <B> to </B> the anode of a penthode tube 20.
In the control grid circuit of tube 20 a rolling <B> 18 </B> is inductively coupled <B> to </B> a self-induction <B> 13 </B> supplied with alternating current by an oscillator represented in a simplified way at <B> 76. </B> The cathode of penthode 20 is connected to the negative pole, connected <B> to </B> the earth, of a high voltage source , by a bias resistor 21, and the screen and suppression gates are connected in the usual way. The anode of the pentode is connected to the positive pole of the high voltage source <B> to </B> through an inductive load winding 22.
The anode of the amplifying pentode 20 is connected aLissi, by another capacitor <B> 28, to </B> the anode of a rectifier diode <B> 29. </B> The anode of this diode is connected by a load resistor <B> 30 to </B> its cathode which is put <B> to </B> the earth, and is furthermore connected <B> to </B> the control grid of a DC amplifying triode <B> 31 </B> by means of resistance <B> 32. </B> A leakage capacitor <B> 33 </B> is connected between the control grid and the Earth.
The cathode of this tube is put <B> to </B> earth and its anode is connected by a resistance <B> of </B> load 34 a-Li positive pole of the high voltage source and by a milli-ammeter <B > 35 </B> at the cursor of a potentiometer <B> 36 </B> connected to the high voltage source which is decoupled by a capacitor <B> 37 </B> in the usual manner. This arrangement forms a bridge of resistances.
The potentiometer <B> 36 </B> forms two branches of this bridge, the adjustable resistance 34 as well as the internal resistance of the triode <B> 31 </B> forming the other two branches, the anode of the penthode 20 is connected <B> to </B> the earth through the inductive load winding 22 and the high voltage decoupling capacitor <B> 37 </B> forms a branch of a parallel circuit for alternating current . The connection <B> to </B> the earth of the anode (this penthode by the direct current blocking capacitor 24 and the special capacitor <B> 71, 72 </B> forms the other branch of this circuit This parallel circuit, which has a characteristic resonant frequency, is the tuned circuit of the described apparatus.
The unmodulated sustained oscillations produced by oscillator <B> 76 </B> are amplified by the penthode 20 amplifier tube, and the amplified oscillations are rectified by <B> </B> diode rectifier tube <B> 29. </B> A continuous potential is thus applied across the load resistor <B> 30 </B> of the rectifier and through <B> there </B> the control grid of the amplified triode current, direct <B> 31. </B> The reading given by the milliammeter <B> 35 </B> is proportional to the current flowing through this tube.
The upper plate 74 forms, with the adjacent surface of the lower plate <B> 72, </B> the main capacitive element of an oscillating control circuit, the inductive element of which is a self-induction <B> 77 , </B> comprising, connected in parallel, a compensating capacitor or trimmer <B> 78. </B> the upper plate <B> 75 </B> and the adjacent surface of the lower plate <B> 72 </B> similarly forming <B> the main active </B> element of another control oscillator circuit comprising a self-induction <B> 79 </B> and another compensation capacitor or trimmer <B> 80. </B> These two control circuits are coupled by chokes-
inductions <B> 81 </B> and <B> 82, </B> respectively <B> to </B> a discriminating circuit of the known type indicated schematically in <B> 83. < / B> This circuit forms with a tube <B> </B> circuit an automatic frequency control of the known type. Circuit <B> 85 </B> is, <B> in </B> in turn, connected <B> to </B> the main oscillator <B> 76. </B> The latter is set so that in the absence of a control voltage coming from the discriminator, it causes the main oscillator circuit comprising the capacitor <B> 71, 72 </B> and the inductance 22, < B> to </B> its resonant frequency when the material has the desired degree of humidity.
The resonance frequencies of the circuits-, oscill- 1 ants comprising the elements 74, <B> 77 </B> and <B> 75, 79, </B> depend respectively on the tuning of the trimmer capacitors <B> 78 </B> and <B> 80 </B> and the dielectric constant of the material placed between the capacitor plates 74, <B> 72 </B> and <B> 75, 72. </B> The trimmer capacitors <B> 78 </B> and <B> 80 </B> are adjusted in such a way that when the material has the desired degree of humidity, its electric constant is such that it forces a of, these control oscillating circuits to have a resonant frequency <B> at </B> a certain value below,
and the other <B> at </B> have a resonant frequency <B> at </B> a value equal above <B> </B> the resonant frequency of the circuit.
During operation, a sufficient margin exists between the top plate <B> 71 </B> and the top plates 74 and <B> 75 </B> to allow <B> to </B> the main oscillator of 'act on the two oscillating control circuits, the frequency in all three circuits being that determined by oscillator <B> 76. </B> Under the desired de.-re humidity, this frequency is average between the resonant frequencies of the two control circuits and no control voltage is developed.
It is now assumed that the humidity of the material, and therefore <B> its dielectric constant </B>, is different from the desired value. The resonant frequencies of the two driver circuits change due to the changed capacitance of capacitors 74, <B> 72 </B> and <B> 75, 72, </B> both being moved upward. or down <B> of </B> the frequency scale while maintaining approximately the same separation distance.
The result of this <B> move </B> is that the frequency of the current injected into the two circuits <B> to </B> from the main circuit, is no longer located <B> at < / B> halfway, between their resonant frequencies; a control potential is therefore developed, and the result is that the circuit <B> 85 </B> thus changes the tuning of the oscillator <B> 76, </B> tending <B> to </B> set its frequency <B> to </B> the new resonant frequency of the main oscillator circuit (due <B> to </B> the modified capacitance of the capacitor <B> 71 </B> and <B > 72), </B> i.e. tends <B> to </B> move the oscillation frequency up or down the frequency scale, to a new position average between the resonant frequencies of the control circuits.
In the present system, the <B> desired </B> frequency and therefore <B> </B> the resonant frequencies of the two oscillating control circuits, is variable, depending on the humidity known as the material. , while in others the <B> desired </B> frequency and <B> there, </B> the tuning of the control circuits, is fixed.
For calibration, a sample of the hygroscopic material of the type <B> to </B> to be examined, pre <B> s </B> feeling a known degree of humidity, is placed between the parallel plates of the compound capacitor, that is to say between the plates <B> 71, </B> 74 and <B> 75, </B> and the plate, 72. The indication <B> of the </B> milli-ammeter is noted, or if preferred,
the milliammeter indication can be set <B> to </B> zero by varying the potentiometer <B> 36. </B> Other samples of the same hy- 01roscopic material have <B> CI. </ Each with a known degree of humidity, are arranged <B> in </B> their turn between the plates and each of the indications of the milli-ammeter is noted.
The milliammeter is thus calibrated against the degree of humidity of the hygroscopic material, and the apparatus can be used to determine the degree of humidity of cloths of similar hygroscopic material or to measure variations in the degree of humidity. of a web of movable hygroscopic material, the movement being continuous or intermittent.
Losses will occur in the tuned circuit if the tissue contains more moisture than a certain standard. The amplification factor <B> <Q) </B> of the tuned circuit is in this case reduced, as is the amplitude of the oscillation applied <B> to </B> the diode <B> 29. </B> As a result, the negative voltage applied <B> to </B> the gate <B> of </B> the DC amplifying triode <B> 31 </B> is reduced and the higher anode current, so that the milli-ammeter indication will no longer be zero. Measurement. The oscillation amplitude or amplification factor Q of tube 20 depends essentially on the resistance of the tuned circuit.
The amplification of tube 20, which is of very high impedance compared to <B> to </B> impedance
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where G is the mutual conductance of the tube, in milliamps per volt. The measurement therefore depends both on the <B> C </B> capacitance of the circuit and on its resistance R, but for a given variation in the degree of humidity of the material, the resistance varies more than the capacitance, and the measurement therefore varies mainly with the resistance of the circuit which gives a measurement of the dielectric losses.
For continuous work, when it is desired to observe and measure changes in the degree of humidity, an absorbent fabric is placed in which it is desired to have a constant degree of humidity, in such a way that it passes. turn <B> to </B> turn <B> to </B> through a humidification bath, a drying oven, and between the two plates.
The indication of the alternating current instrument is noted and if this is lower than the indication for the desired constant value, the material is too dry and the speed with which the fabric is <B> de - </ B > space is increased, or the degree of heating is reduced; if the indication is higher than the indication for the desired constant value, the material is too humid and the speed is reduced, or the degree of heating is increased.
In another embodiment of, the apparatus according to the invention, also given <B> to </B> by way of example, intended <B> for </B> the measurement of the physical state of 'a movable canvas, a mechanism the setting in motion of which is determined by the modifications of an electrical characteris tic depending on the consecutive dielectric losses <B> to </B> -a change in the degree of humidity of said mobile canvas, is provided in such a way <B> to </B> restore the degree of humidity of this canvas; the actuation of this mechanism by a change in the value of the electrical characteristic brings about a change in one of the conditions determining the degree of humidity.
For example, the degree of heating can be changed, or the modification can be made in the speed with which the web moves.
The apparatus described could also be used to measure the temperature of the test material since the dielectric losses of insulating materials vary with temperature as well as with humidity.