RU10464U1 - HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE - Google Patents

HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU10464U1
RU10464U1 RU98119991/20U RU98119991U RU10464U1 RU 10464 U1 RU10464 U1 RU 10464U1 RU 98119991/20 U RU98119991/20 U RU 98119991/20U RU 98119991 U RU98119991 U RU 98119991U RU 10464 U1 RU10464 U1 RU 10464U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
capacitive sensor
input
emitter follower
capacitor
Prior art date
Application number
RU98119991/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Б. Сырцов
В.В. Шапошников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СнежинскТехсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СнежинскТехсервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СнежинскТехсервис"
Priority to RU98119991/20U priority Critical patent/RU10464U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU10464U1 publication Critical patent/RU10464U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

1. Устройство для измерения влажности, содержащее погружаемый в контролируемую среду емкостной датчик, автономный блок измерительного преобразователя, содержащий управляемый генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому электроду емкостного датчика, и первый эмиттерный повторитель, вход которого соединен с вторым электродом емкостного датчика, таймер, подключенный к генератору прямоугольных импульсов измерительного преобразователя, пиковый детектор, состоящий из двух последовательно соединенных усилителей постоянного тока, к входам которых подключены соответственно первый и второй зарядные конденсаторы, при этом параллельно второму зарядному конденсатору, емкость которого значительно больше емкости первого зарядного конденсатора, подключен управляемый таймером разрядный ключ, и блок определения влажности, подключенный к выходу пикового детектора, отличающееся тем, что в измерительный преобразователь введены дифференциальный усилитель, второй эмиттерный повторитель и компенсирующий конденсатор, вход второго эмиттерного повторителя соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов через компенсирующий конденсатор, а выход - с инвертирующим входом введенного дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого эмиттерного повторителя, а выход соединен со входом пикового детектора, при этом первый и второй электроды емкостного датчика выполнены соответственно в виде внутреннего и наружного полых коаксиальных цилиндров, закрепленных на электроизоляционной стенке корпуса автономного блока измерительного преобразователя.2. У1. A device for measuring humidity, comprising a capacitive sensor immersed in a controlled environment, an autonomous transducer block containing a controlled rectangular pulse generator, the output of which is connected to the first capacitive sensor electrode, and a first emitter follower, the input of which is connected to the second capacitive sensor electrode, a timer connected to a square-wave generator of a measuring transducer, a peak detector consisting of two series-connected amplifiers DC, to the inputs of which are connected the first and second charging capacitors, respectively, while parallel to the second charging capacitor, the capacity of which is much larger than the capacity of the first charging capacitor, a timer-controlled discharge key is connected, and a humidity detection unit connected to the output of the peak detector, characterized in that a differential amplifier, a second emitter follower and a compensating capacitor, the input of the second emitter follower are inserted into the measuring transducer connected to the output of the rectangular pulse generator through a compensating capacitor, and the output to the inverting input of the introduced differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the first emitter follower, and the output is connected to the input of the peak detector, while the first and second electrodes of the capacitive sensor are respectively made in the form internal and external hollow coaxial cylinders mounted on the insulating wall of the housing of the autonomous measuring transducer block. 2. At

Description

Устройство длм измерения влажностиHumidity meter

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к приборам для измерения влажности с использованием емкостного датчика, и предназначено для применения в разнообразных отраслях промышленности, в частности, в энергетике, при экспресс - контроле влаги в трансформаторных маслах или в других вязких средах, где преимущественно требуется высокая точность при определении малых количеств влаги.The invention relates to measuring equipment, in particular, to instruments for measuring humidity using a capacitive sensor, and is intended for use in a variety of industries, in particular in the energy sector, with express control of moisture in transformer oils or in other viscous media, where it is mainly high precision is required when determining small amounts of moisture.

Известно устройство для измерения отношения вода / масло (заявка РСТ 8501352, МПК G01N 27/22, от 28.03.85), содержащее коаксиальный конденсатор с внутренним стержневым электродом, наружный трубчатый электрод которого соединен последовательно с трубопроводом, по которому протекает исследуемая смесь. Внутренний и наружный электроды подсоединены к температурно - компенсированной генераторной цепи, на выходе которой частота пропорциональна емкости коаксиального конденсатора. Имеются также средства для преобразования частоты в цифровой код и цифровой компьютер, в памяти которого хранятся зависимости между цифровыми кодами и соответствующими им значениями влажности.A device for measuring the water / oil ratio (PCT application 8501352, IPC G01N 27/22, 03/28/85) containing a coaxial capacitor with an inner rod electrode, the outer tube electrode of which is connected in series with the pipeline through which the test mixture flows, is known. The inner and outer electrodes are connected to a temperature-compensated generator circuit, at the output of which the frequency is proportional to the capacitance of the coaxial capacitor. There are also means for converting the frequency into a digital code and a digital computer, in the memory of which the dependencies between the digital codes and the corresponding humidity values are stored.

Анализируемым параметром в данном устройстве является частота генерации, зависящая от диэлектрической проницаемости среды между обкладками конденсатора.The analyzed parameter in this device is the generation frequency, which depends on the dielectric constant of the medium between the capacitor plates.

Однако этот параметр при малых содержаниях влаги не достаточно чувствительно отслеживает ее изменения, что не позволяет обеспечить точное определение количеств влаги при малом ее содержании.However, this parameter at low moisture contents does not track its changes quite sensitively, which does not allow for accurate determination of the amount of moisture at a low moisture content.

Известно также устройство для определения влажности нефти (пат. РФ 2055354, МПК G01N27/22, от 27.02.96), содержащее чувствительный элемент, выполненный из двух конденсаторов, работающих в одинаковых условиях, одни обкладки которых соединены между собой непосредственно, а другие - через соответствующий управляемый ключ, коммутатор, выМПК G01N27/22 Also known is a device for determining the moisture content of oil (US Pat. RF 2055354, IPC G01N27 / 22, 02.27.96), containing a sensing element made of two capacitors operating under the same conditions, some of which plates are directly connected to each other and others through corresponding managed key, switch, youMPK G01N27 / 22

ходы которого соединены с управляющими входами указанных ключей, блок измерения емкостей указанных конденсаторов, подключенный также к синхровыходу коммутатора, блок обработки информации и блок определения влажности нефти, в памяти которого находится тарировочная кривая.the passages of which are connected to the control inputs of the indicated keys, the capacitance measuring unit of the indicated capacitors, also connected to the switch sync output, the information processing unit and the oil moisture determination unit, in the memory of which there is a calibration curve.

Это устройство сохраняет точность при длительной эксплуатации за счет учета появляющихся загрязнений на чувствительных элементах.This device maintains accuracy during long-term operation by taking into account the emerging contaminants on the sensitive elements.

Однако при измерении такого достаточно обобщенного параметра, как емкость, трудно выделить малые изменения диэлектрической проницаемости, обусловленные незначительными изменениями влаги в среде, что снижает точность контроля малых значений влагосодержания.However, when measuring such a sufficiently generalized parameter as capacitance, it is difficult to distinguish small changes in the dielectric constant due to insignificant changes in moisture in the medium, which reduces the accuracy of monitoring small values of moisture content.

Известно устройство для дистанционного определения влажности нефти (пат. РФ № 2092825, М1Ж G01N 27/22, от 26.12.94), содержащее последовательно соединенные микроконтроллер, цифроаналоговый преобразователь, генератор, управляемый напряжением, резонансный датчик, амплитудный детектор, элемент задержки, элемент памяти и компаратор. Микроконтроллер подключен также к цифровому индикатору и частотомеру, а резонансный датчик представляет собой колебательный контур, выполненный из катушки индуктивности, конденсатора, емкостных электродов и двух катушек связи.A device for remote determination of oil moisture (US Pat. RF No. 2092825, M1ZH G01N 27/22, dated 12.26.94), containing a series-connected microcontroller, digital-to-analog converter, voltage-controlled generator, resonant sensor, amplitude detector, delay element, memory element and a comparator. The microcontroller is also connected to a digital indicator and a frequency meter, and the resonant sensor is an oscillating circuit made of an inductance coil, capacitor, capacitive electrodes and two communication coils.

Информационным параметром в данном устройстве является резонансная частота контура, зависящая от величины емкости между емкостными электродами. Недостатком этого устройства является малая чувствительность прибора (а, следовательно, и точность), т.к. обеспечиваемая им дискретность измерения примерно на порядок больше требуемой.The information parameter in this device is the resonant frequency of the circuit, depending on the value of the capacitance between the capacitive electrodes. The disadvantage of this device is the low sensitivity of the device (and, therefore, accuracy), because the discreteness of measurement provided by it is approximately an order of magnitude larger than required.

Прототипом заявляемого устройства выбрано устройство, область применения которого ограничена измерением влажности веществ (пат. РФ №2030739, от 11.02.92, МПК G01N27/22). Тем не менее это устройство является наиболее близким к заявляемому по совокупности общих существенных признаков и принципу действия. Известное устройство содержит погружаемый в контролируемую среду емкостной датчик, автономный блок измерительного преобразователя, содержащий генератор прямоугольных импульсов, и первый эмиттерный повторитель, вход которого соединен с вторым электродом емкостного датчика, таймер, подключенный к генератору прямоугольных импульсов измерительного преобразователя, пиковый детектор, состоящий из двух последовательно соединенных усилителей постоянного тока, к входам которых подключены, соответственно, первый и второй зарядные конденсаторы, при этом параллельно второму зарядному конденсатору, емкость которого значительно больше емкости первого зарядного конденсатора, подключен управляемый таймером разрядный ключ, и блок определения влажности, подключенный к выходу пикового детектора, вход которого соединен с вторым электродом емкостного датчика, таймер, подключенный к генератору прямоугольных импульсов, пиковый детектор, состоящий из двух последовательно соединенных усилителей постоянного тока, к входам которых подключен, соответственно, первый и второй зарядные конденсаторы, при этом параллельно второму зарядному конденсатору, емкость которого значительно больше емкости первого зарядного конденсатора, подключен управляемый от таймера разрядный ключ, и блок определения влажности, вьшолненный в виде регистратора.The prototype of the claimed device selected device, the scope of which is limited to measuring the humidity of substances (US Pat. RF No. 2030739, from 11.02.92, IPC G01N27 / 22). Nevertheless, this device is the closest to the claimed by the totality of the common essential features and the principle of action. The known device comprises a capacitive sensor immersed in a controlled environment, an autonomous transducer block containing a square-wave pulse generator, and a first emitter follower, the input of which is connected to the second capacitive sensor electrode, a timer connected to a square-wave transducer, a peak detector consisting of two series-connected DC amplifiers, the inputs of which are connected, respectively, the first and second charging capacitors in this case, parallel to the second charging capacitor, the capacity of which is much larger than the capacity of the first charging capacitor, a timer-controlled discharge key is connected, and a humidity detection unit connected to the output of the peak detector, the input of which is connected to the second electrode of the capacitive sensor, a timer connected to a rectangular generator pulses, a peak detector, consisting of two series-connected DC amplifiers, the inputs of which are connected, respectively, the first and second charge capacitors, in parallel with the second charging capacitor, the capacitance of which is much greater capacitance of the first charging capacitor, controlled by a timer connected bit key, and a determination unit humidity vsholnenny a registrar.

Основным достоинством такого измерителя является высокая точность, обусловленная использованием при измерении наиболее информативного параметра: максимального зарядного тока емкостного датчика, а также использование импульсной последовательности, подаваемой на емкостной датчик, для усреднения результата, что нейтрализует возможный разброс амплитуд импульсов, подаваемых на емкостной датчик. Однако при необходимости измерения очень малых количеств влаги в измеряемой среде, что имеет место при измерении влагосодержания в трансформаторных маслах, где содержание влаги должно быть не более 50 г/т, данное устройство не обладает необходимой точностью. Это обусловлено тем, что малые количества влаги вносят настолько малое изменение в величину зарядногоThe main advantage of such a meter is its high accuracy, due to the use of the most informative parameter when measuring: the maximum charging current of the capacitive sensor, as well as the use of the pulse sequence supplied to the capacitive sensor to average the result, which neutralizes the possible spread in the amplitudes of the pulses supplied to the capacitive sensor. However, if it is necessary to measure very small amounts of moisture in the medium to be measured, which occurs when measuring the moisture content in transformer oils, where the moisture content should be no more than 50 g / t, this device does not have the necessary accuracy. This is due to the fact that small amounts of moisture make such a small change in the amount of charge

тока, что это изменение на фоне основного сигнала не отслеживается измерительной частью схемы.current, that this change against the background of the main signal is not monitored by the measuring part of the circuit.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в создании устройства, способного оперативно с высокой точностью определять малые количества воды в вязкой среде, в частности, в трансформаторных маслах, и отслеживать их малые изменения.The problem solved by the claimed utility model is to create a device that can quickly and accurately determine small amounts of water in a viscous medium, in particular in transformer oils, and track their small changes.

Поставленная задача решается следующим образом. В устройстве для измерения влажности, содержащем погружаемый в контролируемую среду емкостной датчик, автономный блок измерительного преобразователя, содержащий управляемый генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому электроду емкостного датчика, и первый эмиттерный повторитель, вход которого соединен с вторым электродом емкостного датчика, таймер, подключенный к генератору прямоугольных импульсов измерительного преобразователя, пиковый детектор, состоящий из двух последовательно соединенных усилителей постоянного тока, к входам которых подключены, соответственно, первый и второй зарядные конденсаторы, при этом параллельно второму зарядному конденсатору, емкость которого значительно больше емкости первого зарядного конденсатора, подключен управляемый таймером разрядный ключ, и блок определения влажности, подключенный к выходу пикового детектора, согласно заявляемой полезной модели, в блок измерительного преобразователя введены дифференциальный усилитель, второй эмиттерный повторитель и компенсирующий конденсатор, ёмкость которого равна ёмкости емкостного датчика в среде с нулевой влажностью, вход второго эмиттерного повторителя соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов через компенсирующий конденсатор, а выход - с инвертирующим входом введенного дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого эмиттерного повторителя, а выход соединен со входом пикового детектора, при этом первый и второй электроды емкостного датчика выполнены соответственно в виде внутреннего и наружного полых коаксиальных цилиндров, закрепленных на электроизоляционной стенке корнуса измерительного преобразователя.The problem is solved as follows. In a device for measuring humidity, containing a capacitive sensor immersed in a controlled environment, an autonomous transducer block containing a controlled rectangular pulse generator, the output of which is connected to the first capacitive sensor electrode, and a first emitter follower, the input of which is connected to the second capacitive sensor electrode, a timer, connected to a square-wave generator of a measuring transducer, a peak detector consisting of two series-connected amplifiers direct current, to the inputs of which are connected, respectively, the first and second charging capacitors, while parallel to the second charging capacitor, the capacity of which is much larger than the capacity of the first charging capacitor, a timer-controlled discharge key is connected, and a humidity detection unit connected to the output of the peak detector, according to of the claimed utility model, a differential amplifier, a second emitter follower and a compensating capacitor are introduced into the measuring transducer block, the capacity of which equal to the capacitance of the capacitive sensor in an environment with zero humidity, the input of the second emitter follower is connected to the output of the rectangular pulse generator through a compensating capacitor, and the output to the inverting input of the introduced differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the first emitter follower, and the output is connected to the input peak detector, while the first and second electrodes of the capacitive sensor are respectively made in the form of internal and external hollow coaxial cylinders replicated on the insulating wall of the corne of the measuring transducer.

Достигаемый при этом технический результат заключается в автоматическом исключении из сигнала, поступающего на усиление и обработку, неинформативной части, соответствующей среде с нулевым влагосодержанием и составляющей значительную часть суммарного сигнала. Использование же коаксиальной формы электродов позволяет устранить краевые эффекты на обкладках емкостного датчика, которые, являясь соизмеримыми с величиной контролируемого параметра, нивелируют малые изменения выходного сигнала.The technical result achieved in this case is the automatic exclusion from the signal received for amplification and processing of the non-informative part corresponding to a medium with zero moisture content and constituting a significant part of the total signal. Using the coaxial shape of the electrodes makes it possible to eliminate edge effects on the plates of the capacitive sensor, which, being commensurate with the magnitude of the monitored parameter, neutralize small changes in the output signal.

Кроме того, емкостной датчик может быть снабжен дополнительным наружным коаксиальным электродом, соединенным электрически с внутренним. Благодаря этому обеспечивается дополнительное повышение точности измерения малых количеств воды за счет увеличения собственной емкости датчика и, как следствие, увеличения значений регистрируемых приращений, как функции емкости. Это, в свою очередь, позволит при оптимальном значении емкости датчика уменьшить его габариты, дополнительно снизив тем самым влияние краевых эффектов.In addition, the capacitive sensor can be equipped with an additional external coaxial electrode connected electrically to the internal one. This provides an additional increase in the accuracy of measuring small amounts of water by increasing the sensor’s own capacitance and, as a result, increasing the values of recorded increments as a function of capacity. This, in turn, will make it possible to reduce its dimensions at the optimum value of the capacitance of the sensor, thereby further reducing the influence of edge effects.

На фиг, 1 приведена схема заявляемого устройства для измерения влажности, на фиг. 2 - временные диаграммы.In Fig. 1 is a diagram of the inventive device for measuring humidity, in Fig. 2 - timing diagrams.

Устройство для измерения влажности содержит измерительный преобразователь 1, в состав которого входят размещенные в общем корпусе управляемый генератор 2 прямозтольных импульсов, компенсирзлющий конденсатор 3, выполненный в виде подстроечного конденсатора,, первый эмиттерный повторитель 4, второй эмиттерный повторитель 5, дифференциальный усилитель 6. На электроизоляционной стенке 7 корпуса преобразователя 1 закреплены коаксиальные цилиндрические электроды 8,9 и 10 емкостного датчика 11. Устройство содержит также таймер 12, пиковый детектор 13, состоящий из первого усилителя постоянного тока 14, второго усилителя постоянного тока 15с цепью обратной связи в виде делителя напряжения на резисторах 16 и 17, нервого и второго зарядных конденсаторов 18 и 19, разрядного ключа 20, и блок определения влажности 2L Выход генератора 2 прямоугольных импульсов, управляющий вход которого связан с выходом таймера 12, подключен к первой обкладке компенсирующего конденсатора 3 и к внутреннем электроду 8 емкостного датчика 11, объединенному с дополнительным наружным электродом 10 упомянутого датчика. Промежуточный электрод 9 емкостного датчика 11 соединен со входом первого эмиттерного повторителя 4, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 6. Вторая обкладка компенсирующего конденсатора 3 соединена со входом второго эмиттерного повторителя 5, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя 6. Выход дифференциального усилителя 6 с помощью линий связи соединен со входом пикового детектора 13, в качестве которого служит неинвертирующий вход первого усилителя 14 постоянного тока, включенного по схеме повторителя напряжения. Выход усилителя 14 соединен с неинвертирующим входом усилителя 15 постоянного тока, включенного по схеме неинвертирующего усилителя напряжения, коэффициент усиления которого определяется соотношением номиналов резисторов 16 и 17. Параллельно входу усилителя 14 подключен первый зарядный конденсатор 18, а параллельно входу усилителя 15 подключен второй зарядный конденсатор 19, ёмкость которого Параллельно этому же конденсатору включен разрядный ключ 20, управляемый таймером 12. Выход детектора 13 подключен к блоку определения влажности 21, который в частности может быть вьшолнен в виде микроконтроллера, в памяти которого хранятся значения влажности, соответствующие выходным сигналам пикового детектора.The moisture measuring device comprises a measuring transducer 1, which includes a direct-coupled impulse generator 2 located in a common housing, a compensating capacitor 3 made in the form of a tuning capacitor, the first emitter follower 4, the second emitter follower 5, differential amplifier 6. On the electrical insulation the wall 7 of the housing of the Converter 1 is fixed coaxial cylindrical electrodes 8,9 and 10 of the capacitive sensor 11. The device also contains a timer 12, a peak detector p 13, consisting of a first DC amplifier 14, a second DC amplifier 15 with a feedback circuit in the form of a voltage divider across resistors 16 and 17, a nerve and second charging capacitors 18 and 19, a discharge switch 20, and a moisture detection unit 2L Generator output 2 rectangular pulses, the control input of which is connected to the output of the timer 12, is connected to the first lining of the compensating capacitor 3 and to the inner electrode 8 of the capacitive sensor 11, combined with an additional outer electrode 10 of the sensor. The intermediate electrode 9 of the capacitive sensor 11 is connected to the input of the first emitter follower 4, the output of which is connected to the non-inverting input of the differential amplifier 6. The second lining of the compensating capacitor 3 is connected to the input of the second emitter follower 5, the output of which is connected to the inverting input of the amplifier 6. The output of the differential amplifier 6 using communication lines connected to the input of the peak detector 13, which is a non-inverting input of the first DC amplifier 14, included a voltage follower circuit. The output of the amplifier 14 is connected to the non-inverting input of the DC amplifier 15, connected according to the scheme of the non-inverting voltage amplifier, the gain of which is determined by the ratio of the resistors 16 and 17. The first charging capacitor 18 is connected in parallel with the input of the amplifier 14, and the second charging capacitor 19 is connected in parallel with the input of the amplifier 15 , the capacity of which In parallel with the same capacitor, a bit switch 20 is activated, controlled by a timer 12. The output of the detector 13 is connected to the humidity determination unit 21, which minutes may be particularly vsholnen a microcontroller in whose memory is stored humidity values corresponding to the outputs of the peak detector.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

замыкание разрядного ключа 20, что вызывает разряд конденсатора 19 «обнуление пикового детектора. Одновременно запускается генератор 5 прямоугольных импульсов (фиг. 2г), продолжительность работы которого задается длительностью импульса с выхода таймера 12. С выхода генератора 2 последовательность прямоугольных импульсов стабильной амплитуды подаётся на включенный в измерительную цепь емкостной датчик 11, образованный двумя парами 8,9 и 9,10 параллельно соединенных коаксиальных электродов. Одновременно последовательность прямоугольных импульсов подаётся на компенсационный конденсатор 3, ёмкость которого подбирается равной суммарной ёмкости емкостного датчика 11, погруженного в исследуемую среду при нулевом содержании влаги в ней, С емкостного датчика 11 последовательность сигналов, амплитуда которых определяется влагосодержанием исследуемого масла, через эмиттерный повторитель 4 поступает на неинвертирующий вход усилителя 6 (фиг. 2д), На инвертирующий вход дифференциального усилителя 6 через эмиттерный повторитель 5 с компенсирующего конденсатора 3 поступает последовательность импульсов, амплитуда которых ео соответствует нулевому влагосодержанию в исследуемом материале (фиг, 2е). Дифференциальный усилитель 6, осуществляя вычитание этих последовательностей, выделяет полезные сигналы, амплитуда которых Umi и Um2 зависит только от количества влаги в пробе (фиг. 2ж). С выхода дифференциального усилителя 6 сигналы по линии связи поступают на вход пикового детектора 13, запоминающего на время измерительного цикла амплитуду Uni2 максимального из сигналов (фиг. 2з). Запоминание осуществляется следующим образом. Каждый из пришедпшх импульсов запоминается на короткое время на конденсаторе 18 малой емкости С1. Ёмкость С1 выбирается такой величины, чтобы её заряд осуществился за время длительности фронта импульса. Затем конденсатор 18 разряжается через усилитель 14, включенный по схеме повторителя напряжения, на конденсатор 19с ёмкостью , который осуществляет хранение напряжения до поступления импульса, имеющего большую амплитуду. При этом осуществляется подзаряд конденсатора 19 и сохранение на нем напряжения, равного максимальной из амплитуд импульсов в данном такте измерения. Этот параметр сохраняется до следующего такта измерения и после усиления в к раз усилителем 15 поступает на вход блока определения 21 влажности (фиг. 2и). Перед началом следующего такта измерения сигналом с выхода таймера детектор обнуляется и процесс начинается сначала.closing the bit key 20, which causes the discharge of the capacitor 19 "zeroing the peak detector. At the same time, a rectangular pulse generator 5 is started (Fig. 2d), the duration of which is set by the pulse duration from the output of the timer 12. From the output of the generator 2, a sequence of rectangular pulses of stable amplitude is supplied to a capacitive sensor 11 included in the measuring circuit, formed by two pairs of 8.9 and 9 , 10 parallel coaxial electrodes. At the same time, a sequence of rectangular pulses is applied to a compensation capacitor 3, the capacitance of which is selected equal to the total capacity of the capacitive sensor 11 immersed in the test medium at a zero moisture content in it. From the capacitive sensor 11, a sequence of signals whose amplitude is determined by the moisture content of the test oil is fed through the emitter follower 4 to the non-inverting input of amplifier 6 (Fig. 2e), to the inverting input of differential amplifier 6 through an emitter follower 5 with an amplifying capacitor 3 receives a sequence of pulses, the amplitude of which eo corresponds to zero moisture content in the test material (Fig, 2E). Differential amplifier 6, subtracting these sequences, selects useful signals whose amplitude Umi and Um2 depends only on the amount of moisture in the sample (Fig. 2g). From the output of the differential amplifier 6, the signals are transmitted through the communication line to the input of the peak detector 13, which stores the amplitude Uni2 of the maximum of the signals during the measurement cycle (Fig. 2h). Memorization is as follows. Each of the incoming pulses is stored for a short time on the capacitor 18 of small capacity C1. The capacitance C1 is selected such that its charge is realized during the duration of the pulse front. Then, the capacitor 18 is discharged through an amplifier 14 connected in accordance with a voltage follower circuit to a capacitor 19c with a capacity that stores the voltage until a pulse with a large amplitude arrives. In this case, the capacitor 19 is recharged and the voltage stored on it is equal to the maximum of the pulse amplitudes in this measurement cycle. This parameter is saved until the next measurement step, and after amplification by a factor of 15, the amplifier 15 enters the input of the humidity determination unit 21 (Fig. 2i). Before the start of the next measurement step, the signal from the timer output is reset to zero and the process starts again.

Claims (2)

1. Устройство для измерения влажности, содержащее погружаемый в контролируемую среду емкостной датчик, автономный блок измерительного преобразователя, содержащий управляемый генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому электроду емкостного датчика, и первый эмиттерный повторитель, вход которого соединен с вторым электродом емкостного датчика, таймер, подключенный к генератору прямоугольных импульсов измерительного преобразователя, пиковый детектор, состоящий из двух последовательно соединенных усилителей постоянного тока, к входам которых подключены соответственно первый и второй зарядные конденсаторы, при этом параллельно второму зарядному конденсатору, емкость которого значительно больше емкости первого зарядного конденсатора, подключен управляемый таймером разрядный ключ, и блок определения влажности, подключенный к выходу пикового детектора, отличающееся тем, что в измерительный преобразователь введены дифференциальный усилитель, второй эмиттерный повторитель и компенсирующий конденсатор, вход второго эмиттерного повторителя соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов через компенсирующий конденсатор, а выход - с инвертирующим входом введенного дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого эмиттерного повторителя, а выход соединен со входом пикового детектора, при этом первый и второй электроды емкостного датчика выполнены соответственно в виде внутреннего и наружного полых коаксиальных цилиндров, закрепленных на электроизоляционной стенке корпуса автономного блока измерительного преобразователя.1. A device for measuring humidity, comprising a capacitive sensor immersed in a controlled environment, an autonomous transducer block containing a controlled rectangular pulse generator, the output of which is connected to the first capacitive sensor electrode, and a first emitter follower, the input of which is connected to the second capacitive sensor electrode, a timer connected to a square-wave generator of a measuring transducer, a peak detector consisting of two series-connected amplifiers DC, to the inputs of which are connected the first and second charging capacitors, respectively, while parallel to the second charging capacitor, the capacity of which is much larger than the capacity of the first charging capacitor, a timer-controlled discharge key is connected, and a humidity detection unit connected to the output of the peak detector, characterized in that a differential amplifier, a second emitter follower and a compensating capacitor, the input of the second emitter follower are inserted into the measuring transducer connected to the output of the rectangular pulse generator through a compensating capacitor, and the output to the inverting input of the introduced differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the first emitter follower, and the output is connected to the input of the peak detector, while the first and second electrodes of the capacitive sensor are respectively made in the form internal and external hollow coaxial cylinders mounted on the insulating wall of the housing of the autonomous measuring transducer block. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкостный датчик снабжен дополнительным наружным коаксиальным цилиндрическим электродом, электрически соединенным с внутренним.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that the capacitive sensor is equipped with an additional external coaxial cylindrical electrode electrically connected to the internal one.
Figure 00000001
RU98119991/20U 1998-11-02 1998-11-02 HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE RU10464U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119991/20U RU10464U1 (en) 1998-11-02 1998-11-02 HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119991/20U RU10464U1 (en) 1998-11-02 1998-11-02 HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU10464U1 true RU10464U1 (en) 1999-07-16

Family

ID=48272055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98119991/20U RU10464U1 (en) 1998-11-02 1998-11-02 HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU10464U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471178C1 (en) * 2011-08-02 2012-12-27 Владимир Викторович Шапошников Device for monitoring moisture content
RU189493U1 (en) * 2018-12-18 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук Device for measuring the water-holding capacity of pig meat
RU2798767C1 (en) * 2022-11-17 2023-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Method of quality control of transformer oil during operation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471178C1 (en) * 2011-08-02 2012-12-27 Владимир Викторович Шапошников Device for monitoring moisture content
RU189493U1 (en) * 2018-12-18 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук Device for measuring the water-holding capacity of pig meat
RU2798767C1 (en) * 2022-11-17 2023-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Method of quality control of transformer oil during operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050104604A1 (en) Process and a circuit arrangement for evaluating a measuring capacitance
RU10464U1 (en) HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE
JPS60178368A (en) Method and device for converting measured current into pulse rate proportional to said current
US3146617A (en) Moisture measuring system
US3593118A (en) Apparatus for measuring the electrical conductivity of liquids having dielectric-faced electrodes
RU2030739C1 (en) Device for measuring humidity of loose materials
JP2010210241A (en) Measuring instrument for liquid concentration
SU918852A1 (en) Instrument for determination of paper smoothness
RU2135987C1 (en) Coulometric plant with controlled potential
JPS6146779B2 (en)
SU949555A1 (en) Device for measuring non-uniformity of transistor current transfer coefficient
US11480536B2 (en) Method and sensor for determining the permittivity of a cell population
US3857097A (en) Compensating techniques for sensitive wide band voltmeters
US3596176A (en) Electronic capacitive moisture indicator including oscillator positive feedback means
SU1396055A1 (en) Device for testing the quality of initial tobacco materials
SU577417A1 (en) Method and apparatus for dynamic calibration of pressure sensors
SU1721568A1 (en) Method for determining degree of dampening of electromechanical converter and device
SU1511658A1 (en) Method of determining carbon in ash of boiler units using pulverized coal
SU1190299A1 (en) Digital resistance meter
RU2034288C1 (en) Meter of grain moisture
SU1688180A1 (en) Method of testing the electromechanical integrator-differentiator
Kostiukov The influence of stray inductance of tested object on technical performance of electrical capacitance meters with phase detectors
SU932323A1 (en) Device for dynamic graduation of pressure pickups
US3241060A (en) Oscillator-detector for measuring impedance variations in lc-transformer coupled loads
SU1647370A1 (en) Device for measuring electric conductance of biological media