CS259712B1 - Přenosný vlhkoměr pro měření vlhkosti volně ložených, slisovaných i sypkých materiálů - Google Patents

Abstract

Přenosný vlhkoměr pro orientační měření vlhkosti volně ložených, slisovaných i sypkých materiálů, zejména slisovaných lněných stonků, sena, obilovin aj. pracuje na principu měření elektrické vodivostí zkoušeného materiálu s optickým vyhodnocováním naměřených hodnot vlhkosti a s možností přesného nastavení krajních hodnot požadovaného měřicího pásma. Elektronická soustava sestává z měřicí sondy, převodníku vodivost-napětí, komparátorů, obYodu stabilizace napětí a obvodu optického vyhodnocování. Vyznačuje se tím, že měřicí sonda trubkovitého tvaru s kuželovitým zakončením sestává ze dvou vzájemně izolovaných elektrod a je vyztužena zpevňovací průchodkou, zakotvenou v madle a krytu přístroje.

Description

Předmětem vynálezu je přenosný vlhkoměr pro orientační měření vlhkosti volně ložených, slisovaných i sypkých materiálů, zejména lněného stonku slisovaného ve velkonábalech, sena, obilovin apod. Pracuje na principu měření elektrické vodivosti zkoušeného materiálu s optickým vyhodnocováním zjištěných hodnot vlhkosti a s možností přesného nastavení krajních hodnot požadovaného měřicího pásma.

Dosud známé vlhkoměry pracující na principu měření elektrické vodivosti zkoušeného materiálu jsou poměrně složité, nákladné a rozměrné. Jedná se o laboratorní přístroje, které jsou náročné zejména na pracovní prostředí i na obsluhu. Jsou nevhodné pro rychlá orientační měření, která je nutno provádět v obtížných a nestandartních podmínkách na polích, ve skladech stonku, v tírenských prašných provozech, v silech apod.

Je například znám laboratorní přístroj pro měření sypkých materiálů, zejména zemědělských plodin. Měří sice vlhkost také na principu elektrické vodivosti, ale vzorky měřeného materiálu je nutno upravovat a vkládat do měřicí sondy. Přístroj lze také vybavit sondou ve tvaru čidla, ta však neumožňuje měřit vlhkost ve větších hloubkách, ale pouze v nízké povrchové vrstvě.

Jsou také známy vlhkoměry vyvinuté pro měření vlhkosti sypkých materiálů, zejména obilovin. Pracují na -principu měření elektrické vodivosti a jejich sonda je provedena ve tvaru násypné dozy, -do které je nutno vložit hodnocený materiál. Jejich obsluha je však poměrně složitá. Jsou zcela nevhodné pro měření vlhkosti slisovaných materiálů i pro rychlá kontrolní a orientační měření v polních podmínkách.

Vlhkoměry vyvinuté pro měření vlhkosti sena a slámy nemají potřebný rozsah měření pro vlhkost lněných stonků. Použití jejich sond je kromě toho možné až u svinutého balíku, kdy vlivem rozdílné objemové hmotnosti balíku naměřené hodnoty kolísají a nelze je použít a-ní -orientačně.

Jsou známy i vlhkoměry vybavené číslicovým systémem vyhodnocování. Nelze je však použít pro měření vnitřních vrstev velk-onábalů slisovaných lněných stonků, protože měřicí čidlo, kterým jsou vybaveny k tomuto účelu nevyhovuje.

‘ Pro měření vlhkosti lněného stonku byl vyvinut vlhkoměr, u něhož je měření vlhkosti založeno na dielektrické metodě. Je však nevýhodný tím, že měřicí sondu nelze -vplchovat do větších hloubek slisovaného materiálu, protože v koncové části je rozšířena o nástavec, který zabraňuje pronikání sondy mezi stonky. Není vhodný pro -orientaění měření prováděné v polních podmínkách, protože vyhodnocování naměřených hodnot je komplikované. Naměřené hodnoty jsou relativní a je nutno je převádět pomocí grafů. Je to tedy přístroj vhodný pouze pro laboratorní měření.

Cílem vynálezu bylo- odstranit tyto nedostatky a vyvinout přenosný vlhkoměr malých rozměrů i malé hmotnosti, který by umožňoval měření vlhkosti v jednom libovolně širokém pásmu, jehož hranice by bylo možno přesně nastavit.

Cílem vynálezu také bylo upravit konstrukci vlhkoměru tak, aby měřicí sondu bylo možno zavést do v-nitřních vrstev- slisovaného materiálu a provádět měření do hloubky několika desítek centimetrů, a to i v prašném nestandartním prostředí na poli, ve skladech lněného stonku, sena a jiných zemědělských plodin nebo textilních materiálů.

Přenosný vlhkoměr pro měření vlhkosti volně ložených, slisovaných i sypkých materiálů, jehož elektronická soustava sestává z měřicí sondy, převodníku vodivost-napětí, komparátorů, obvodů stabilizace napětí a optického vyhodnocování se vyznačuje tím, že měřicí sonda trubkovitého tvaru s kuželovým zakončením sestává ze dvou souosých Vzájemně izolovaných elektrod a je vyztužena zpevňovací průchodkou, zakotvenou v madle a krytu přístroje.

Vlhkoměr je výhodný svým konstrukčním provedením, které spojuje malou hmotnost á malé rozměry tělesa přístroje, v němž je uložena hlavní část elektronické měřicí soustavy. Zakotvení měřicí sondy je vyztuženo zpevňovací průchodkou s madlem, jehož hlavní funkcí je usnadnit manipulaci s přístrojem při vpichu sondy do vrstvy slisovaného- materiálu. Kryt přístroje i madlo jsou vyrobeny z materiálů odolných vůči mechanickému poškození i proti vlivu vlhkosti a tepla.

Zpevnění měřicí sondy, její pevné usazení a celkové robustní provedení umožňuie bez jakýchkoliv obtíží vpich-ovat měřicí sondu dó slisovaného materiálu, hlavně do velkonábalů slisovaných lněných stonků do hloubky několika desítek centimetrů, aniž by se sonda poškodila nebo došlo ke zkreslení naměřených hodnot.

Konstrukční provedení přístroje umožňuje používat vlhkoměru k orientačním -a kontrolním měřením v- terénních podmínkách, zejména na poli a ve skladištích zemědělských produktů, kde je možno předcházet velkým národohospodářským ztrátám způsobeným samovznícením vlhkého sena, plísněmi, které se tvoří na vlhkém slisovaném stonku, znehodnocováním vlhkého zrna a (podobně.

Výhodná je také snadná manipulace s přístrojem a nenáročná obsluha, která umožňuje měření s optickým vyhodnocováním zjištěných hodnot a s možností přesného nastavení krajních hodnot požadovaného měřicího pásma.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje měřicí sondu, obrázek 2 znázorňuje blokové schéma vlh5 koměru a obr. 3 znázorňuje schéma obvodu optického vyhodnocování.

Měřicí sonda dlouhá několik desítek centimetrů (obr. 1) se skládá ze dvou souosých elektrod — vnitřní elektrody 11 a vnější elektrody 13, mezi kterými je umístěn izolační teflonový kroužek 12. Uvnitř měřicí sondy jsou obě elektrody od sebe izolovány izolační vložkou 14. Pevné mechanické zakotvení měřicí sondy do krytu 17 přístroje je vyztuženo zpevňovací průchodkou 15. Madlo 16 usnadňuje vpich sondy do zkoušeného materiálu.

Elektronická soustava (obr. 2) sestává z měřicí sondy 1, převodníku 2 vodivost-napětí, komparátoru 3 a 4, obvodu 5 stabilizace napětí, obvodu 6 optického vyhodnocování, obvodu 7 kontroly napětí zdroje a zdroj 8 elektrického napětí.

Obvod 6 optického vyhodnocování (obrázek 3) tvoří diody 61, 62, 63, 64, 65 z nichž dioda 61 je zapojena na výstupu 41 komparátoru 4.

Měření vlhkosti zkoušeného materiálu probíhá na základě měření elektrické vodivosti mezi vnitřní elektrodou 11 a vnější elektrodou 13, uloženými v měřicí sondě. Zjištěná vodivost se převádí převodníkem 2 vodivost-napětí na napětí Uv 21. Zjištěné napětí se přivádí na komparátory 3 a 4, na které se současně přivádí i referenční napětí Uref 1 51 a Uref 2 52 z obvodu 5 stabilizace napětí (obr. 1 a 2).

Referenční napětí Uref 1 51 je přiváděno

I na komiparátor 3 a je jím nastavována spodní hranice požadovaného měřicího pásma vlhkosti. Referenční napětí Uref 2 52 je přiváděno na komparátor 4 a je jím nastavována horní hranice požadovaného měřicího pásma vlhkosti.

Na výstupu 31 komparátoru 3 je zapojena svítící dioda 61 (obr. 2 a 3), která opticky indikuje při hodnotě vlhkosti menší, než je spodní hranice nastaveného měřicího pásma, což znamená, že Uref 1 51 je větší, než Uv 21. Na výstupu 41 komparátoru 4 je zapojena svítící dioda 63, která opticky indikuje při hodnotě vlhkosti větší, než je horní hranice nastaveného měřicího pásma (Uref 2 52 je menší, než Uv 21J. Je-li hodnota naměřené vlhkosti v požadovaném pásmu, indikuje tento stav svítící dioda 62. Dioda 62 je v činnosti (svítí) tehdy, je-li na výstupu obou komparátorů napětí nižší, než je velikost napětí, při němž jsou diody 64 a 65 otevřeny.

Vzhledem k tomu, že se referenční napětí Uref 1 51 a Uref 2 52 odvozují z napájecího napětí a protože i převodník 2 vodivost-napětí je nutno napájet ze zdroje o konstantním napětí, je v elektrickém zapojení použit obvod 5 stabilizace napájecího napětí. Pro kontrolu napětí zdroje je elektrické zapojení vybaveno obvodem 7 kontroly napětí zdroje, který opticky — přerušovaným svitem svítící diody — informuje o nutnosti výměny použitého zdroje. Napětí napájecího zdroje 8 je 9 V.

Claims (1)

1. Přenosný vlhkoměr pro měření vlhkosti volně ložených, slisovaných i sypkých materiálů, jehož elektronická soustava sestává z měřicí sondy, převodníku vodivost-napětí, komparátorů, obvodu stabilizace napětí a obvodu optického vyhodnocování, vyznačuVYNALEZU jící se tím, že měřicí sonda (1) trubkovitého tvaru s kuželovitým zakončením sestává ze dvou souosých vzájemně izolovaných elektrod (11, 13), přičemž je vyztužen zpevftovací průchodkou (15), zakotvenou v madle (16) a krytu (17) přístroje.