CZ2010475A3 - Segmentový kapacitní snímac pruchodnosti partikulárních materiálu - Google Patents

Abstract

Základem bezdotykového segmentového kapacitního snímace je deskový kondenzátor se dvema deskami (1) a (2), mezi kterými je dostatecný prostor pro pruchod mereného materiálu (3), pricemž aktivní deska je složena z izolacní desky (32), na které je rozmísteno nekolik, napríklad šest od sebe odizolovaných vodivých segmentu tvorících s uzemnenou deskou (2) merící kondenzátory. Segmenty jsou pripojeny pres impedance na oscilátor (22) a zároven na vstupy modulu AC/DC. Výstupy z modulu AC/DC jsou napojeny na jednotlivé vstupy elektronického prepínace (23). Výstup prepínace (23) je spojen s jedním vstupem rozdílového zesilovace (24) DC. Druhý vstup rozdílového zesilovace (24) je napojen na výstup referencního prevodníku (29) AC/DC a ten je spojen s referencním kondenzátorem (27) a pres referencní impedanci (28) pripojen na oscilátor (22). Prepínání výstupu z jednotlivých modulu AC/DC prepínacem (23) rídí modul (26) procesoru. Získané rozdílové hodnoty napetí z referencního modulu (29) AC/CD a z jednotlivých modulu AC/DC jsou jednotlive odecteny, zesíleny a po prevedení na císlo v A/D prevodníku (25) ukládány do pameti modulu (26) procesoru. Vynález lze použít ke sledování pruchodnosti ruzných druhu partikulárních materiálu v prumyslu a v zemedelství pri jejich doprave ruznými typy dopravních cest.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízeni pro bezkontaktní měření průchodnosti partikulárních materiálů, které pracuje na principu měření změny kapacit jednotlivých segmentů deskového kondenzátoru

Dosavadní stav techniky

Partikulární látky patři k běžně zpracovávaným materiálům v průmyslu i zemědělství. Při jejich zpracovávání je v mnoha případech užitečné znát jejich okamžitou průchodnost. Průchodnost partikulárních látek se nejčastěji zjišťuje při jejich dopravě mezi jednotlivými technologickými uzly strojů, kterými jsou zpracovávány Za účelem měření průchodnosti partikulárních látek bylo vyvinuto množství systémů, které jsou založeny na různých principech. Některá tato zařízení jsou kontaktní. Nejčastějším principem kontaktních zařízení je vážení, lze ale také sledovat příkon potřebný k dopravě a pod. Nevýhodou kontaktních měření je obecně jejich velká citlivost na vnější rušivé vlivy (především vibrace), které lze často jen obtížně odstranit, zvláště pak u mobilních strojů. Z těchto důvodů byly vyvinuty i metody bezkontaktní, např. přerušování světelného paprsku procházejícím materiálem, radiační čidla, čidla laserová, ultrazvuková, elektrická kapacitní tomografie a další. Námi vynalezený segmentový kapacitní snímač průchodnosti je rovněž čidlo bezkontaktní a je pro zjišťováni průchodnosti různých druhů partikulárních materiálů dobrou a levnou alternativou.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je že procházející partikulární materiál mezi deskami kondenzátoru, kde se nachází dostatečný prostor pro jeho průchod, mění vzájemný poměr dielektrických konstant vzduchu a procházejícího materiálu, čímž se mění kapacita kondenzátoru v závislosti na množství materiálu. Aktivní deska je rozdělena na několik od sebe odizolovaných segmentů, které tvoři s uzemněnou deskou několik segmentových kondenzátorů o stejně ploše a kapacitě naprázdno. Zařízení je vybaveno z důvodu teplotní kompenzace referenčním modulem, jehož součástí je referenční kondenzátor o stejné kapacitě jakou má jeden segmentový kondenzátor naprázdno. Porovnáním kapacit segmentových kondenzátorů při průchodu materiálu a kapacity referenčního kondenzátoru je možno zjistit prostorové umístění materiálu mezi deskami, jeho profil a množství. Segmentové kondenzátory jsou zapojeny v jednotlivých děličích s impedancemi a děliče jsou napájeny střídavým napětím z oscilátoru. Za každým děličem je převodník AC/DC Stejnosměrné napětí z těchto převodníků je přivedeno na přepínač řízený modulem procesoru. Přepínačem jsou jednotlivá napětí z převodníků AC/DC postupně přiváděna na jeden vstup rozdílového zesilovače. Na druhý vstup rozdílového zesilovače je přiveden výstup z převodníku AC/DC referenčního modulu. Součástí referenčního modulu je impedance zapojená s referenčním kondenzátorem v děliči napájeným střídavým napětím z oscilátoru a převodník AC/DC. Výstupní napětí z rozdílového zesilovače je převedeno na číslo v převodníku A/D a jednotlivá data jsou ukládána do paměti, která je součásti modulu procesoru.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí obrázku I na kterém je blokové schéma zapojeni segmentového kapacitního snímače průchodnosti partikulárních materiálů.

Příklady provedeni vynálezu

Čidlem průchodnosti je kondenzátor se dvěmi deskami 1 a 2 mezi kterými je dostatečný prostor pro průchod měřeného materiálu 3, přičemž aktivní deska 1 je složena s izolační desky 32 na které jsou rozmístněny stejně velké od sebe odizolované vodivé segmenty 4, 5, 6, 7, 8 a 9 tvořící s uzemněnou deskou 2 měřící kondenzátory. Segmenty jsou připojeny přes impedance 10, ]_[, 12, 13, 14 a 15 na oscilátor 22 a zároveň na vstupy modulů 16, 17, 18, 19, 20 a 2LAC/DC a uzemněná deska 2 je připojena na zemnici svorku 31 oscilátoru 22 i modulů 16, 17, 18, 19, 20 a 21 AC/DC Výstupy z modulů 16, 17, 18, 19, 20 a 21 AC/DC jsou napojeny na jednotlivé vstupy elektronického přepínače 23. Výstup přepínače 23 je spojen s jedním vstupem rozdílového zesilovačem 24 DC, jehož výstup je spojen s převodníkem 25 A/D, který je napojen na modul procesoru 26. Druhý vstup rozdílového zesilovače 24 je napojen na výstup referenčního převodníku 29 AC/DC a vstup referenčního převodníku 29 je spojen s referenčním kondenzátorem 27 a ten je přes referenční impedanci 28, připojen na oscilátor 22. Druhý konec referenčního kondenzátoru 27 je spojen se zemnící svorkou 31. Referenční kondenzátor 27 tvoří spolu s referenční impedanci 28 a referenčním převodníkem 29 referenční obvod 30. Přepínaní jednotlivých výstupů z modulů 16, 17, 18, 19. 20 a 21 AC/DC přepínačem 23 řídí modul 26 procesoru na který je přepínač 23 připojen. Získané rozdílové hodnoty napětí z referenčního modulu 29 AC/CD a z jednotlivých modulů 16, 17. 18, 19, 20 a 21 AC/DC jsou jednotlivě odečteny, zesíleny v rozdílovém zesilovači 24 a po převedeni na číslo v A/D převodníku 25 ukládány do paměti modulu 26 procesoru, jehož je tato paměť součásti.

Průmyslová využitelnost vynálezu

Vynález lze využít ke sledování průchodnosti různých druhů partikulárních materiálů v průmyslu a v zemědělství při jejich dopravě různými typy dopravních cest. Informaci o průchodnosti lze využit např. k regulaci chodu technologické linky nebo k regulaci a určování její výkonnosti, ke zjišťování okamžité nebo kumulativní hmotnosti zpracovávaného materiálu, v zemědělství může být dále důležitým zdrojem informací o okamžitém výnosu nebo sklizeném množství za daný časový úsek a následně sloužit i k tvorbě výnosových map.

Claims (3)

1. Ρatentové nároky

   1. Segmentový kapacitní snímač průchodnosti partikulárních materiálů, vyznačující se t í m , že čidlem průchodnosti je kondenzátor se dvěmi deskami (1} a (2) mezi kterými je dostatečný prostor pro průchod měřeného materiálu (3) přičemž aktivní deska (I) je složena z izolační desky (32) na které je rozmístěno několik, například šest stejně velkých od sebe odizolovaných segmentů (4), (5), (6), (7), (8) a (9) a tyto segmenty jsou připojeny pres impedance (10), (11), (12), (13), (14) a (15) na oscilátor (22) a zároveň na vstupy modulů (16), (17), (18), (19), (20) a (21) AC/DC a uzemněná deska (2) je připojena na zemnici svorku (31) oscilátoru (22) i modulů (16), (17), (18), (19), (20) a (21) AC/DC a výstupy z modulů (16), (17), (18), (19), (20) a (21) AC/DC jsou napojeny na jednotlivé vstupy elektronického přepínače (23).
2. 2. Segmentový kapacitní snímač průchodnosti partikulárních materiálů, vyznačující se t í m, že výstup přepínače (23) je spojen sjedním vstupem rozdílového zesilovačem (24) DC, jehož výstup je spojen s převodníkem (25) A/D, který je napojen na modul procesoru (26) a druhý vstup rozdílového zesilovače (24) je napojen na výstup referenčního převodníku (29) AC/DC a vstup referenčního převodníku (29) je spojen s referenčním kondenzátorem (27) a ten je přes referenční impedanci (28) připojen na oscilátor (22) a druhý konec referenčního kondenzátoru (27) je spojen se zemnici svorkou (31).
3. 3. Segmentový kapacitní snímač průchodnosti partikulárních materiálů, vyznačující se t í m , že přepínaní výstupů z jednotlivých modulů (16), (17), (18), (19), (20) a (21) AC/DC přepínačem (23) řídí modul (26) procesoru na který je přepínač (23) připojen, přičemž získaná data se ukládají v modulu (26) procesoru.