Opublikowano: 20.VII.1966 51558 KI. 42 i, 19/04 MKP GOUsl* i£\S(p UKD BIBLIOTEKA Wspóltwórcy wynalazku: doc dr Marian Lapinski, mgr inz. Wojciech Wlodarski, mgr inz. Maciej Karwowski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Wilgotnosciomierz pojemnosciowy Przedmiotem wynalazku jest wilgotnosciomierz pojemnosciowy, wykonany na tranzystorach, o pra¬ wie liniowej podzialce miernika, który sluzy do pomiaru wilgotnosci nasion oleistych, na przyklad maku, rzepaku itp. Znane dotychczas wilgotnoscio- mierze pojemnosciowe do pomiaru wilgotnosci na¬ sion oleistych maja nieliniowa podzialke, co powo¬ duje zmniejszenie dokladnosci pomiaru. Ponadto, przed kazdorazowym napelnieniem sondy pomia¬ rowej konieczne jest wylaczanie zasilania przyrza¬ du a po ponownym wlaczeniu przeprowadzenie re¬ gulacji wstepnych co przedluza czas trwania po¬ miaru. Odlaczenie lub opróznienie sondy przy wla¬ czonym zasilaniu powoduje przeciazenie miernika i prowadzi do blednych wskazan.Wynalazek stawia sobie za cel usuniecie wyzej wymienionych wad. Liniowa podzialke wilgotnosci wzgledniej osiagnieto przez odpowiednie dobranie dzielnika pojemnosciowego, zastosowanie wtórników emiterowych o duzej opornosci wejsciowej oraz przez wlaczenie dodatkowej pojemnosci w szereg z sonda pomiarowa. Zabezpieczenie miernika przed przeciazeniem osiagnieto przez zastosowanie ukla¬ dów styków przelaczanych przez okladki sondy co dodatkowo pozwala na wymiane próbki wilgotnych nasion w sondzie przy wlaczonym zasilaniu ukladu.Zastosowanie sondy wedlug wynalazku w postaci kondensatora plaskiego wraz z wsypem pozwala uniknac odwazania próbki i zapewnia dobra po¬ wtarzalnosc wyników pomiaru. 2 Przyklad wykonania wilgotnosciomierza wedlug wynalazku przedstawiony jest na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia uklad polaczen wilgotnosciomie¬ rza wraz z sonda, fig. la przedstawia odmiane wy- 6 konania ukladu przedstawionego na fig. 1, fig. 2 przedstawia sonde pomiarowa wilgotnosciomierza wraz z ukladem styków wlaczajacych sonde do ukladu i dodatkowa pojemnosc przy wyjetej son¬ dzie, fig. 3 przedstawia konstrukcje pozostalych io styków sondy, nieuwidocznionych na fig. 2, które sluza do wlaczania dodatkowej opornosci zmienia¬ jacej czulosc przyrzadu, fig. 4 przedstawia styki przeznaczone do wlaczania dodatkowej pojemnosci wyrównawczej podczas pomiaru. Schemat ideowy 15 wilgotnosciomierza przedstawia fig. 1 gdzie sonde pomiarowa oznacza 1, styki sondy 2, 3, 4, 5, 6, 7 i 8, sekcje przelacznika czterozakresowego 9, 10, 11, 12, tranzystor 13 pracujacy jako generator, tranzy¬ story 14, 15 i 16, 17 pracujacy w ukladzie wtórni- 20 ków emiterowych, kondensatory 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, oporniki 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, transformator 39, miernik magneto- elektryczny 40, bateria 41.Konstrukcje sondy, przedstawia fig. 2 gdzie obu- 35 dowa przyrzadu oznacza 42, dno przyrzadu 43, plyty prowadzace sondy 44 45, okladki sondy 46 47, wsyp sondy 48, styki sondy 4 5 6, wkrety mocujace 51 52 53, podkladki 54 55, kolek 56, styk pomocni¬ czy 57. Konstrukcje pozostalych ukladów styków so sondy niewidocznych na fig. 2 przedstawiaja fig. 3 5155851558 i fig. 4, gdzie wkrety mocujace sa oznaczone 58 63, podkladki 59, 60, 64, 65, kolki 61 66, styki pomocni¬ cze 62 67 izolujace styki glówne od okladek.Dzialanie wilgotnosciomierza wedlug wynalazku jest nastepujace. W polozeniu „wyl" (fig. 1) sekcji 9, 10, 11, 12 przelacznika czterozakresowego, odla¬ czone sa od ukladu baterie zasilajace 41. Wlozenie pustej sondy do obudowy przyrzadu powoduje: zwarcie styku 4 z okladka 47 sondy (fig. 2), zwarcie styku 6 z okladka 46 sondy, zwarcie styków 2 i 3, rozwarcie styków 5 i 6 oraz rozwarcie styków 7 i 8. Styki 3 i 8 sa odizolowane od odkladek sondy.Zerowanie wilgotnosciomierza przeprowadzane jest w polozeniu „zer" przelacznika czterozakresowego.W polozeniu tym, przy wlozonej do obudowy przy¬ rzadu pustej sondzie za pomoca sekcji 9 wlaczone jest zasilanie ukladu. Powoduje to uruchomienie generatora napiecia sinusoidalnego.Generator zbudowany jest na tranzystorze 13.Za pomoca sekcji 10 i styku 6 sondy przelacznika, równolegle do sondy wlaczony jest uklad pojemno¬ sci 22, 23, 25. Za pomoca sekcji 11 przelacznika styków 7 8 sondy zwarte sa opory 36, 37 wlaczone w szereg z miernikiem 40. Pomiedzy baza tranzy¬ stora 14 a masa ukladu jest wlaczona pojemnosc utworzona z równoleglego polaczenia kondensato¬ rów 26 i 27, a pomiedzy baza tranzystora 16 a ma¬ sa ukladu wlaczona jest pojemnosc utworzona z kondensatora w postaci pustej sondy i ukladu kondensatorów 22, 23, 24, 25. Dzielnik zlozony z obu tych pojemnosci zasilany jest napieciem sinusoidal¬ nym z wtórnego uzwojenia transformatora 39.Podwójne wtórniki emiterowe zbudowane na tran¬ zystorach 14, 15 oraz 16, 17 pracuja jako wzmac¬ niacze oraz prostowniki. Napiecie stale, wystepu¬ jace pomiedzy emiterami tranzystorów 15 i 17 za¬ lezne jest od stosunku pojemnosci przylaczonych do bazy tranzystora 14 oraz pojemnosci przylaczo¬ nych do bazy tranzystora IG. Przy pomocy opornika potencjometrycznega 33 przeprowadza sie zerowa¬ nie ukladu.Kalibracje wilgotnosciomierza przeprowadza sie przy wyjetej z obudowy sondzie w polozeniach „zer", „mak" lub „rzepak" przelacznika czteroza¬ kresowego. Wyjecie sondy z obudowy powoduje: odlaczenie jej okladek 46 i 47 od styków 4 i 6, rozwarcie styków 2 i 3, zwarcie styków 5 i 6 oraz zwarcie styków 7 i 8.Pomiedzy baza tranzystora 14 a masa ukladu wlaczona jest pojemnosc utworzona z równoleglego polaczenia kondensatorów 26 i 27. Pomiedzy baza tranzystora 16 a masa ukladu znajduje sie poje¬ mnosc ukladu kondensatorów 22, 23, 24. Przez, re¬ gulacje opornika potencjometrycznego 38 uzyskuje sie zmiane napiecia zasilajacego generator i po¬ srednio zmiane amplitudy napiecia sinusoidalnego, podawanego na dzielnik zlozony z omawianych wyzej pojemnosci. Odchylenie wskazówki miernika doprowadzane jest do okreslonej stalej wartosci.Przy kalibracji, dzieki rozwarciu styków 2 i 3 oraz zwarciu styków 5 i 6 i styków 7 i 8 odchylenie wskazówki miernika nie zalezy od pozycji prze¬ lacznika.Pomiaru dokonuje sie odpowiednio w polozeniu „mak" lub „rzepak" przelacznika przy wlozonej do obudowy wilgotnosciomierza sondzie, napelnionej makiem lub rzepakiem o nieznanej wilgotnosci.Styki sondy znajduja sie w polozeniach jak przy zerowaniu ukladu. Pomiedzy baza tranzysto- 5 ra 14 a masa ukladu wlaczona jest pojemnosc równolegle polaczonych , kondensatorów 26 i 27.W polozeniu „rzepak" przelacznika, przy pomocy sekcji 12 przelacznika i styków 2, 3 sondy równo¬ legle do kondensatorów 26 i 27 dolacza sie dodat- 10 kowo uklad szeregowy pojemnosci 20 i 21. Pomie¬ dzy baza tranzystora 16 a masa ukladu wlaczona jest pojemnosc sondy szeregowo z pojemnoscia kondensatora 24. Wartosc napiecia stalego dziala- jacego w obwodzie miernika 40 i opornosci szere- 15 gowych 35 i 36 lub 37 (zaleznie od, polozenia prze¬ lacznika „mak" lub „rzepak") okreslana jest po¬ jemnoscia sondy napelnionej makiem lub rzepa¬ kiem, a wiec wilgotnoscia próbki badanych nasion.Na skali miernika odczytuje sie wilgotnosc wzgled- 20 na próbki w procentach. W celu przeprowadzenia nastepnego pomiaru nalezy wyjac i opróznic son¬ de, a nastepnie przy wyjetej sondzie sprawdzic kalibracje.Przedstawiony na fig. la uklad wilgotnosciomie- 25 rza, zamiast podwójnego ukladu wtórników zawie¬ ra pojedyncze uklady wtórników, które stanowia tranzystory 15a i 17a, oraz dwie diody prostujace 68 i 69 wlaczone szeregowo w obwody baz tranzy¬ storów-15a i 17a. Ponadto przyrzad zaopatrzony 30 jest w przelacznik klawiszowy P, którego stosowa¬ nie w miejsce ukladu styków sondy w pewnych warunkach jest korzystniejsze.Wilgotnosciomierz wedlug wynalazku jest przy¬ rzadem przenosnym, odpornym na wstrzasy dzieki 35 zastosowaniu ukladu tranzystorowego, zasilanego z baterii, oraz wstrzasoodpornego miernika magne- toelektrycznego. Zastosowanie kalibracji w ukla¬ dzie uniezaleznia wskazania wilgotnosciomierza od stopnia zuzycia sie baterii. Pobór pradu z baterii 40 przez uklad jest niewielki. • PL