RU2016408C1 - Device for testing characteristics of agricultural materials - Google Patents

Device for testing characteristics of agricultural materials Download PDF

Info

Publication number
RU2016408C1
RU2016408C1 RU93002601A RU93002601A RU2016408C1 RU 2016408 C1 RU2016408 C1 RU 2016408C1 RU 93002601 A RU93002601 A RU 93002601A RU 93002601 A RU93002601 A RU 93002601A RU 2016408 C1 RU2016408 C1 RU 2016408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
controlled
output
control
input
Prior art date
Application number
RU93002601A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93002601A (en
Inventor
Н.Г. Сакало
Л.Г. Сакало
М.И. Сердюк
В.П. Руденко
В.Я. Рихва
Original Assignee
Гринченко Леонид Яковлевич
Сакало Николай Григорьевич
Сакало Лев Григорьевич
Сердюк Михаил Ильич
Руденко Валерий Павлович
Рихва Владимир Ярославович
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 Гринченко Леонид Яковлевич, Сакало Николай Григорьевич, Сакало Лев Григорьевич, Сердюк Михаил Ильич, Руденко Валерий Павлович, Рихва Владимир Ярославович filed Critical Гринченко Леонид Яковлевич
Priority to RU93002601A priority Critical patent/RU2016408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2016408C1 publication Critical patent/RU2016408C1/en
Publication of RU93002601A publication Critical patent/RU93002601A/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: test technology, agricultural mechanic engineering. SUBSTANCE: device has a capacitive sensor including an electromagnetic oscillator coupled with an electrode made in the form of an open and current-conducting surface forming a dense portion of a flow of material to be tested. The electrodes are made in the form of sections buried in dielectric washers. The device furthermore has a unit for shielding a test zone, unit for taking into account of initial conditions and properties of material being tested and for linearizing characteristics as well. The device is characterized in that multifrequency measurements are used, material flow rate is measured with regard to flow modulation so as to provide measuring humidity, density, size of materials in varying operating conditions of the device. EFFECT: enhanced reliability, widened operating capabilities. 12 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится преимущественно к сельскому хозяйству, а более точно касается устройств для контроля расходов и технологических параметров различных сыпучих материалов в растениеводстве, животноводстве, кормопроизводстве, перерабатывающих и добывающих отраслях народного хозяйства. The invention relates mainly to agriculture, and more specifically relates to devices for controlling the costs and technological parameters of various bulk materials in crop production, animal husbandry, feed production, processing and mining sectors of the economy.

Известно устройство для контроля характеристик материалов, содержащее емкостный датчик, имеющий первый электрод, генератор электромагнитных колебаний, с выходом которого связан первый электрод, второй электрод, образующий с первым электродом зону контроля между этими электродами, средство экранирования этой зоны контроля, усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, со входом которого связан второй электрод средства формирования зоны контроля, детектор, вход которого связан с выходом усилителя, средство обработки сигналов, вход которого связан с выходом детектора и средство проверки работоспособности емкостного датчика, также связанное со входом средства обработки сигналов. A device for monitoring the characteristics of materials, containing a capacitive sensor having a first electrode, an electromagnetic oscillation generator, with the output of which is connected a first electrode, a second electrode forming a control zone between these electrodes with the first electrode, means for shielding this control zone, an amplifier covered by a negative circuit feedback, the input of which is connected to the second electrode of the means for forming the control zone, the detector, the input of which is connected to the output of the amplifier, signal processing means s having an input connected to the output of the detector means and the capacitive sensor verification efficiency, also connected to the input of the signal processing means.

Указанное устройство имеет неудовлетворительные технологические возможности, точность и надежность контроля в условиях абразивного воздействия контролируемых материалов, загрязнений электродов, а также изменяющихся свойств контролируемых материалов и потоков этих материалов. The specified device has unsatisfactory technological capabilities, accuracy and reliability of control under the conditions of abrasion of controlled materials, contamination of electrodes, as well as the changing properties of controlled materials and flows of these materials.

Настоящее изобретение имеет задачей создание устройств для точного, надежного контроля расходов и объемов материалов в условиях абразивных воздействий, загрязнений и изменяющихся свойств различных контролируемых материалов в различных технологических процессах растениеводства, животноводства, кормопроизводства, перерабатывающих и добывающих отраслей народного хозяйства. The present invention has the task of creating devices for accurate, reliable control of the costs and volumes of materials under the conditions of abrasive influences, pollution and the changing properties of various controlled materials in various technological processes of crop production, animal husbandry, fodder production, processing and mining sectors of the economy.

Это достигается тем, что в устройстве для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов, содержащем, по меньшей мере один основной емкостный датчик, имеющий первый и второй электроды для образования между ними зоны контроля, генератор электромагнитных колебаний, с выходом которого связан первый упомянутый электрод, средство экранирования зоны контроля, усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, вход которого связан со вторым упомянутым электродом, детектор, вход которого подключен к выходу усилителя, а также выходной блок формирования сигналов, согласно изобретению, что первый электрод выполнен в виде открытой токопроводящей поверхности, изолированной от средства экранирования зоны контроля по торцам и со стороны, противоположной зоне контроля, диэлектрическими прокладками, а второй электрод выполнен по меньшей мере из двух секций, установленных внутри диэлектрических прокладок, смонтированных с противоположных торцов и под углом к первому электроду. This is achieved by the fact that in the device for monitoring the characteristics of agricultural materials, containing at least one main capacitive sensor having first and second electrodes for forming a control zone between them, an electromagnetic oscillation generator, with the output of which the first mentioned electrode is connected, a zone shielding means control, an amplifier covered by a negative feedback circuit, the input of which is connected to the second electrode mentioned, a detector, the input of which is connected to the output of the amplifier, as well as a traveling signal generating unit according to the invention, that the first electrode is made in the form of an open conductive surface isolated from the means of shielding the control zone at the ends and from the side opposite to the control zone with dielectric spacers, and the second electrode is made of at least two sections installed inside dielectric spacers mounted from opposite ends and at an angle to the first electrode.

Такое выполнение устройства повышает его технологические возможности при использовании для контроля абразивных потоков контролируемых материалов, т.к. выполнение первого электрода в виде открытой токопроводящей поверхности снижает влияние износа на надежность контроля. This embodiment of the device increases its technological capabilities when used to control abrasive flows of controlled materials, because the implementation of the first electrode in the form of an open conductive surface reduces the effect of wear on the reliability of control.

Существенно то, что ширина диэлектрической прокладки, установленной между торцами первого электрода и средства экранирования зоны контроля выполнена соизмеримой с размерами абразивных частиц контролируемого материала. It is significant that the width of the dielectric strip installed between the ends of the first electrode and the screening means of the control zone is made commensurate with the size of the abrasive particles of the controlled material.

Такое выполнение устройства снижает абразивное воздействие частиц контролируемого материала. Существенно, что первый электрод выполнен в виде поверхности, формирующей плотный участок потока контролируемого материала, в частности первый электрод установлен примыкающим к плотному участку потока контролируемого материала, а секции второго электрода смонтированы по сторонам упомянутого плотного участка потока контролируемого материала. This embodiment of the device reduces the abrasive particles of the controlled material. It is significant that the first electrode is made in the form of a surface forming a dense portion of the flow of controlled material, in particular, the first electrode is mounted adjacent to the dense portion of the flow of controlled material, and sections of the second electrode are mounted on the sides of the dense portion of the flow of controlled material.

Это выполнение устройства повышает точность контроля, так как снижает влияние хаотических изменений плотности потока в поперечном сечении зоны контроля. This embodiment of the device improves the accuracy of the control, since it reduces the influence of chaotic changes in the flux density in the cross section of the control zone.

Важно, что устройство снабжено средством компенсации утечки между первым электродом и средством экранирования зоны контроля, содержащем усилитель мощности, включенный между первым электродом и выходом генератора электромагнитных колебаний, регулятор напряжения, первый вход которого подключен между первым электродом и выходом усилителя мощности, цепь питания которого связана с выходом упомянутого регулятора напряжения, со вторым входом которого связана цепь задатчика. It is important that the device is equipped with a means of compensating for leakage between the first electrode and the screening means of the control zone containing a power amplifier connected between the first electrode and the output of the electromagnetic oscillation generator, a voltage regulator, the first input of which is connected between the first electrode and the output of the power amplifier, the power circuit of which is connected with the output of the mentioned voltage regulator, with the second input of which the setpoint circuit is connected.

Такое выполнение устройства позволяет снизить влияние загрязнений диэлектрической прокладки между первым электродом и средством экранирования зоны контроля. This embodiment of the device allows to reduce the effect of contamination of the dielectric strip between the first electrode and the screening means of the control zone.

Существенно то, что устройство снабжено по меньшей мере двумя генераторами электромагнитных колебаний, один из которых выполнен в частотном диапазоне, в котором разница электрических свойств контролируемых материалов минимальна, а второй - в частотном диапазоне, в котором разница электрических свойств контролируемых материалов отличается от указанной минимальной разницы, в частности, устройство снабжено коммутатором, выходы которого связаны с цепями управления генераторов электромагнитных колебаний. It is significant that the device is equipped with at least two electromagnetic oscillation generators, one of which is made in the frequency range in which the difference in electrical properties of the materials being controlled is minimal, and the second in the frequency range in which the difference in electrical properties of the materials being controlled differs from the specified minimum difference in particular, the device is equipped with a switch, the outputs of which are connected to control circuits of electromagnetic oscillation generators.

Это позволяет проконтролировать электрические свойства контролируемого материала и ввести соответствующие изменениям этих свойств корректирующие коэффициенты при определении расхода или объема контролируемого материала. This allows you to control the electrical properties of the material being monitored and introduce correction factors corresponding to changes in these properties when determining the flow rate or volume of the material being monitored.

Целесообразно, что генератор электромагнитных колебаний выполнен перестраиваемым по частоте. It is advisable that the electromagnetic oscillation generator is tunable in frequency.

Это дает возможность повысить точность определения свойств контролируемого материала и, следовательно, точность контроля расходов. This makes it possible to increase the accuracy of determining the properties of the controlled material and, therefore, the accuracy of cost control.

Важно, что устройство содержит связанные между собой и последовательно включенные между детекторами и выходным блоком формирования сигналов средства учета начальных условий, линеаризации получаемой характеристики, учета свойств контролируемого материала и средство контроля включения технологического процесса. It is important that the device contains interconnected and sequentially connected between the detectors and the output signal generating unit means for taking into account the initial conditions, linearizing the obtained characteristics, taking into account the properties of the material being monitored, and means for controlling the inclusion of the process.

Это позволяет обеспечить периодическую тарировку устройства расширить его технологические возможности и точность контроля. This allows for periodic calibration of the device to expand its technological capabilities and accuracy of control.

Целесообразно то, что устройство снабжено преобразователем напряжения в частоту импульсов, цепью термокомпенсации параметров детектора, схемой выделения сигнала, при этом вход преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к выходу детектора, а выход упомянутого преобразователя связан с входом схемы выделения сигналов, выполненной на оптронном преобразователе, кроме того средства учета начальных условий и линеаризации получаемой характеристики выполнены на микропроцессоре, связанном со средством включения технологического процесса, оперативным и постоянным запоминающим устройствами, посредством соответствующего контроллера с жидкокристаллическими индикаторами, а также динамиком, причем средство учета свойств контролируемого материала включает дополнительный идентичный основному емкостный датчик, установленный в нижней части емкости периодического опорожнения машины, а также клавиатуру выбора вида контролируемого материала, связанную с микропроцессором и постоянным запоминающим устройством. It is advisable that the device is equipped with a voltage to pulse frequency converter, a thermocompensation circuit for the detector parameters, a signal extraction circuit, while the input of the voltage converter to the pulse frequency is connected to the detector output, and the output of the converter is connected to the input of the signal extraction circuit made on the optocoupler, in addition, the means of accounting for the initial conditions and linearization of the obtained characteristics are made on a microprocessor associated with the technological of the process, by means of operational and permanent storage devices, by means of a corresponding controller with liquid crystal indicators, as well as a speaker, the means for taking into account the properties of the controlled material includes an additional capacitive sensor identical to the main one, installed in the lower part of the periodic emptying machine, as well as a keyboard for selecting the type of controlled material, associated with a microprocessor and read-only memory.

Это позволяет определить дополнительные корректирующие коэффициенты для конкретного материала в начале очередного заполнения емкости. This allows you to determine additional correction factors for a particular material at the beginning of the next tank filling.

В частности, целесообразно, что средство контроля включения технологического процесса содержит схему фиксации переменной составляющей сигнала от контролируемого материала, обусловленной модуляцией потока указанного материала подвижными деталями подающего механизма. In particular, it is advisable that the control tool for turning on the technological process includes a circuit for fixing the variable component of the signal from the material being controlled, due to the modulation of the flow of the specified material by the moving parts of the feeding mechanism.

Такое выполнение устройства позволяет повысить надежность контроля за счет применения наиболее простого схемного решения, и получать информацию о скорости движения упомянутого механизма и контролируемого материала. This embodiment of the device allows to increase the reliability of control due to the use of the simplest circuit solution, and to obtain information about the speed of movement of the mentioned mechanism and controlled material.

Предложенное сочетание конструктивных и схемных технических решений позволяет обеспечить высокоточный надежный контроль расходов и объемов различных материалов в широком диапазоне технологических процессов. В частности, в транспортных устройствах уборочных комбайнов, транспортных и дозирующих устройствах в перерабатывающих и добывающих машинах в различных отраслях народного хозяйства. В том числе, для контроля расходов материалов скребковыми, шнековыми, пневматическими и другими транспортерами в различных технологических машинах. The proposed combination of structural and circuit technical solutions allows for highly accurate reliable control of the costs and volumes of various materials in a wide range of technological processes. In particular, in transport devices of combine harvesters, transport and metering devices in processing and mining machines in various sectors of the economy. Including, for the control of the consumption of materials by scraper, screw, pneumatic and other conveyors in various technological machines.

Такое выполнение устройства позволяет решать ранее не решаемые задачи точного контроля расходов различных материалов с такими изменяющимися параметрами, как влажность, крупность, форма элементов, электрические свойства и т.д. В частности, устройство позволяет точно контролировать расходы таких материалов как зерно, ворох, поступающий на вход уборочных машин, химические, органические и минеральные удобрения, сыпучие материалы и минералы, а также продукты переработки различных материалов. This embodiment of the device allows to solve previously unsolvable tasks of precise control of the costs of various materials with such changing parameters as humidity, size, element shape, electrical properties, etc. In particular, the device allows you to precisely control the costs of materials such as grain, heap entering the input of harvesting machines, chemical, organic and mineral fertilizers, bulk materials and minerals, as well as products of processing of various materials.

Предложенное устройство является необходимым элементом компьютерных технологий в сельском хозяйстве, перерабатывающих и добывающих отраслях промышленности. The proposed device is a necessary element of computer technology in agriculture, processing and mining industries.

Кроме того, это устройство позволяет получить информацию об электрических свойствах различных материалов и как следствие, о различных технологических параметрах, в частности устройство позволяет контролировать его влажность, в том числе зерна, концентрированных кормов, удобрений, минеральных материалов. In addition, this device allows you to obtain information about the electrical properties of various materials and, as a result, about various technological parameters, in particular, the device allows you to control its moisture content, including grain, concentrated feed, fertilizers, mineral materials.

Может быть получена комплексная информация о технологических параметрах (влажности и плотности, влажности и крупности и т.д.) контролируемого материала, в частности скошенного вороха, силосной или сенажной массы, материала в транспортерной цепи домолота на зерноуборочном комбайне, органических удобрений и других видов вороха в технологических цепях сельскохозяйственных, землеройных и добывающих машин. Comprehensive information can be obtained on the technological parameters (humidity and density, moisture and grain size, etc.) of the controlled material, in particular mowed heap, silage or hay mass, material in the conveyor chain of the hammer on a combine harvester, organic fertilizers and other types of heap in technological chains of agricultural, earthmoving and mining machinery.

Как показал научно-технический поиск, заявляемое техническое решение неизвестно в литературе, т.е. соответствует критерию "новизна". Поскольку только сочетание признаков, характеризующих параметры электродов, диэлектрических деталей, разделенных токопроводящими поверхностями, и схемы, учитывающей начальные условия, выполняющей линеаризации и учитывающей свойства материалов, дает возможность решить указанную задачу, то заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". As shown by the scientific and technical search, the claimed technical solution is unknown in the literature, i.e. meets the criterion of "novelty." Since only a combination of features characterizing the parameters of the electrodes, dielectric parts separated by conductive surfaces, and a circuit that takes into account the initial conditions, performs linearization and takes into account the properties of materials makes it possible to solve this problem, the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Результаты опытных испытаний данного устройства и его высокая эффективность показали соответствие критерию "промышленная применимость". The experimental results of this device and its high efficiency have shown compliance with the criterion of "industrial applicability".

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов (емкостный датчик изображен в аксонометрии); на фиг.2 - принципиальная схема емкостного датчика на фиг.1; на фиг.3 - принципиальная схема пульта устройства на фиг.1; на фиг.4 - функциональная схема двухчастотного емкостного датчика по фиг.1, 2; на фиг.5 - размещение емкостных датчиков на фиг. 1-4 на роторном зерноуборочном комбайне (вид сбоку); на фиг.6 - размещение емкостных датчиков на фиг.1-5 на том же комбайне (вид спереди); на фиг.7 - установка емкостного датчика на фиг.1-4 на скребковом элеваторе зерноуборочного комбайна (аксонометрия); на фиг.8 - установка емкостного датчика на фиг.1-4 на пневматическом транспортере домолота зерноуборочного комбайна; на фиг.9 - установка емкостного датчика на фиг.1-4 на выходе шнекового транспортера. Figure 1 shows a functional diagram of a device for monitoring the characteristics of agricultural materials (capacitive sensor is depicted in a perspective view); figure 2 is a schematic diagram of a capacitive sensor in figure 1; figure 3 is a schematic diagram of the remote control of the device of figure 1; figure 4 is a functional diagram of a dual-frequency capacitive sensor of figure 1, 2; in Fig.5 - placement of capacitive sensors in Fig. 1-4 on a rotary combine harvester (side view); in Fig.6 - placement of capacitive sensors in Fig.1-5 on the same combine (front view); Fig.7 - installation of the capacitive sensor of Fig.1-4 on the scraper elevator of the combine harvester (axonometry); on Fig - installation of the capacitive sensor of Fig.1-4 on the pneumatic conveyor of the hammer of the combine harvester; figure 9 - installation of the capacitive sensor in figure 1-4 at the output of the screw conveyor.

Устройство для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов будет описано на примере выполнения устройства по фиг.1 для контроля расходов зерна, поступающего в бункер и вороха, поступающего в транспортерах домолота зерноуборочного комбайна. A device for monitoring the characteristics of agricultural materials will be described on the example of the device of figure 1 for controlling the flow of grain entering the hopper and the heap entering the conveyors of the hammer of the combine harvester.

Устройство для контроля расхода зерна, согласно изобретению, содержит емкостный датчик 1 (фиг.1), включающий средство 2 формирования зоны 3 контроля и средство 4 экранирования зоны 3 контроля. Средство 2 формирования зоны 3 контроля содержит первый электрод 5, изолированный по торцам по всему периметру от средства экранирования 4 зоны 3 контроля диэлектрической прокладкой 6 и подключенный к выходу источника 7 электромагнитных колебаний, и второй электрод 8, состоящий из двух секций, подключенный ко входу усилителя 10. Средство 2 формирования и средство 4 экранирования предназначены для образования зоны 3 контроля между электродами 5 и 8. Средство 4 экранирования зоны 3 состоит из электродов 12 и 13 и выполнено в виде П-образной или замкнутой обечайки 11, электрически связанной с источником 7 и усилителем 10. Первый и второй электроды 5 и 8 расположены в непосредственной близости от соответствующих электродов 12 и 13 средства 4 экранирования зоны 3 контроля, отделены от них и между собой соответствующими, индивидуальными диэлектрическими прокладками 14 и 15. Причем в прокладки 15 утоплены секции электродов 8. Диэлектрические прокладки 14 и 15 закреплены на внутренних стенках обечайки 11. A device for controlling the flow of grain, according to the invention, comprises a capacitive sensor 1 (Fig. 1), including means 2 for forming a control zone 3 and a means for shielding 4 of the control zone 3. The means 2 for forming the control zone 3 comprises a first electrode 5, isolated at the ends along the entire perimeter from the screening means 4 of the control zone 3 by a dielectric spacer 6 and connected to the output of the electromagnetic oscillation source 7, and a second electrode 8, consisting of two sections, connected to the amplifier input 10. The means of formation 2 and the means of shielding 4 are designed to form a control zone 3 between the electrodes 5 and 8. The means 4 of shielding the zone 3 consists of electrodes 12 and 13 and is made in the form of a U-shaped or closed of the shell 11, electrically connected to the source 7 and the amplifier 10. The first and second electrodes 5 and 8 are located in close proximity to the respective electrodes 12 and 13 of the screening means 4 of the control zone 3, separated from them and among themselves by respective individual dielectric spacers 14 and 15. Moreover, in the gaskets 15 recessed sections of the electrodes 8. The dielectric gaskets 14 and 15 are mounted on the inner walls of the shell 11.

В описываемом варианте выполнения устройства электроды 5 и 8 и обечайка 11 средства экранирования зоны контроля выполнены в виде пространственной конструкции, конфигурация и размеры которой соответствуют каналу для перемещения зерна. In the described embodiment of the device, the electrodes 5 and 8 and the shell 11 of the screening means of the control zone are made in the form of a spatial structure, the configuration and dimensions of which correspond to the channel for moving the grain.

Усилитель 10 охвачен цепью отрицательной обратной связи, выполненной в виде параллельно включенных конденсатора 16 и резистора 17. К выходу усилителя 10 подключен вход детектора 18, выход которого соединен со входом преобразователя 19 напряжения датчика в частоту импульсов. Выход этого преобразователя 19 связан в точке 20 с линией 21 связи, служащей для передачи сигналов датчика 1 на пульт 22, предназначенный для установки, в частности, в кабине сельскохозяйственной машины. С линией связи в точке 23 на пульте 22 связан вход схемы 24 выделения сигналов датчика 1, с выходом которой связан вход средства 25 учета начальных условий контроля, а также вход средства 26 линеаризации получаемой характеристики датчика 1. Со средством 25 учета начальных условий связано средство 27 контроля включения технологического процесса. Со средством 26 линеаризации связано также средство 28 учета свойств материала. С выходом средства 26 линеаризации связан вход выходного блока 29 формирования выходных сигналов, характеризующих расход сыпучих материалов, в частности, зерна или вороха в транспортерах зерноуборочного комбайна. The amplifier 10 is covered by a negative feedback circuit made in the form of a parallel-connected capacitor 16 and a resistor 17. The input of the detector 18 is connected to the output of the amplifier 10, the output of which is connected to the input of the sensor voltage converter 19 to the pulse frequency. The output of this converter 19 is connected at point 20 with a communication line 21, which serves to transmit the signals of the sensor 1 to the remote control 22, intended for installation, in particular, in the cab of an agricultural machine. With the communication line at point 23 on the remote control 22, the input of the sensor 1 signal extraction circuit 24 is connected, the output of which is connected to the input of the means 25 for monitoring the initial conditions of control, as well as the input of the means 26 for linearizing the obtained characteristics of the sensor 1. The means 27 for connecting the initial conditions control of the inclusion of the technological process. With the means of linearization 26 is also associated with the means 28 of accounting for material properties. The output of the linearization means 26 is connected to the input of the output unit 29 for generating output signals characterizing the consumption of bulk materials, in particular, grain or heap in conveyors of a combine harvester.

В электроде 12 выполнена полость 32, в которую утоплены электрод 5 и соответствующие ему диэлектрические прокладки 6 и 14. Поверхность 34 электрода 5, обращенная в сторону зоны 3 контроля выполнена токопроводящей из абразивостойкого металла. Из абразивостойких материалов выполнены также диэлектрические прокладки 6 и 15, а также токопроводящие поверхности 31. A cavity 32 is made in the electrode 12, into which the electrode 5 and the corresponding dielectric gaskets 6 and 14 are recessed. The surface 34 of the electrode 5 facing the control zone 3 is made of conductive abrasion-resistant metal. Of the abrasion resistant materials, dielectric gaskets 6 and 15 are also made, as well as conductive surfaces 31.

В любом варианте выполнения устройства места 30 соединений электродов 12 и 13 средства 4 экранирования зоны 3 контроля снабжены участками 31, 33 проводника, образующими токопроводящие поверхности, разделяющие диэлектрические прокладки 15, с одной стороны, и токопроводящую поверхность 34 электрода 5, с другой стороны, электрически неизолированные со стороны окружающей среды со всех сторон, контактирующих с этой средой. Причем размеры этих участков установлены, предотвращающими образование при загрязнениях зоны 3 контроля электрически изолированных от средства 4 экранирования зоны 3 контроля токопроводящих перемычек между диэлектрическими прокладками - 15 и токопроводящей поверхностью 34 электрода 5. В данном случае места 30 соединений электродов 12 и 13 связаны между собой участками 31 проводника с токопроводящими поверхностями 31 шириной не менее 3 мм по всему периметру соединений. Ширина диэлектрической прокладки 6 выбрана соизмеримой с размерами абразивных частиц контролируемого материала для предотвращения ее абразивного износа. В частности, при использовании в зерноуборочных комбайнах эта ширина устанавливается в пределах от 1 до 6 мм. Оптимальным является диапазон от 2 до 4 мм, соизмеримый с размерами зерен основных культур (пшеницы, кукурузы). In any embodiment of the device, the joints 30 of the electrodes 12 and 13 of the shielding means 4 of the control zone 3 are provided with conductor sections 31, 33 forming conductive surfaces separating the dielectric spacers 15, on the one hand, and the conductive surface 34 of the electrode 5, on the other hand, electrically uninsulated from the environment on all sides in contact with this environment. Moreover, the dimensions of these sections are set to prevent the formation of pollution zone 3 control electrically isolated from the means 4 of the screening zone 3 control conductive jumpers between the dielectric spacers - 15 and the conductive surface 34 of the electrode 5. In this case, the 30 connections of the electrodes 12 and 13 are connected by sections 31 conductors with conductive surfaces 31 at least 3 mm wide around the entire perimeter of the joints. The width of the dielectric strip 6 is selected commensurate with the size of the abrasive particles of the controlled material to prevent its abrasive wear. In particular, when used in combine harvesters, this width is set between 1 and 6 mm. The optimal range is from 2 to 4 mm, commensurate with the grain size of the main crops (wheat, corn).

Принципиальная схема электронной части емкостного датчика по фиг.1 приведена на фиг.2. Schematic diagram of the electronic part of the capacitive sensor of figure 1 is shown in figure 2.

Источник 7 электромагнитных колебаний содержит, например, генератор, выполненный, в частности, на микросхемах (инверторах) 35, 36 типа К 561 Л А 7 или зарубежных типа CD 4011. Резисторы 37 и 38 и конденсатор 39 служит для задания частоты и скважиности сигналов. The electromagnetic oscillation source 7 contains, for example, a generator made, in particular, on microcircuits (inverters) 35, 36 of type K 561 LA 7 or foreign type CD 4011. Resistors 37 and 38 and a capacitor 39 are used to set the frequency and duty cycle of the signals.

Частота генератора электромагнитных колебаний выбирается в диапазоне от 5 кГц до 200 мГц. The frequency of the electromagnetic oscillation generator is selected in the range from 5 kHz to 200 MHz.

Выход генератора связан со входом усилителя мощности 40, собранного, например, на микросхемах (инверторах) типа К 561 ЛН 2 или зарубежных типа CD4069, включенных параллельно (в частности, 6 штук). The output of the generator is connected to the input of a power amplifier 40, assembled, for example, on microcircuits (inverters) of type K 561 LN 2 or foreign type CD4069, connected in parallel (in particular, 6 pieces).

Выход усилителя через резистор 41, служащий для защиты от выхода указанного усилителя мощности от короткого замыкания, связан с электродом 5. The output of the amplifier through a resistor 41, which serves to protect against the output of the specified power amplifier from short circuit, is connected to the electrode 5.

С этим же электродом 5 связан вход средства компенсации утечки энергии между электродом 5 и средством 4 экранирования зоны 3 контроля, состоящего из амплитудного детектора, собранного на диоде 42, резисторе 43 и конденсаторе 44. Выход этого амплитудного детектора связан через резистор 45 со входом операционного усилителя 46. Резистор 47 служит цепью отрицательной обратной связи усилителя 46. The same electrode 5 is connected to the input of energy leakage compensation means between the electrode 5 and the screening means 4 of the control zone 3, consisting of an amplitude detector assembled on a diode 42, a resistor 43, and a capacitor 44. The output of this amplitude detector is connected through a resistor 45 to the input of the operational amplifier 46. The resistor 47 serves as a negative feedback circuit of the amplifier 46.

Резисторы 48 и 49 служат целью задатчика. Выход усилителя 46 связан с цепью питания усилителя мощности 40. Resistors 48 and 49 serve as the purpose of the master. The output of amplifier 46 is connected to the power supply circuit of power amplifier 40.

В частном случае выход усилителя 46 связан с цепью питания усилителя 40 через усилитель мощности, выполненный, например, на транзисторе типа КТ315С. В этом варианте выполнения усилитель 46 собран на микросхеме К 157У Д 2 или зарубежной LM258N. Секции второго электрода 8 емкостного датчика 1 подключен ко входу усилителя 10, в цепи отрицательной обратной связи которого включены конденсатор 16 и резистор 17. In a particular case, the output of the amplifier 46 is connected to the power circuit of the amplifier 40 through a power amplifier, made, for example, on a transistor type KT315C. In this embodiment, the amplifier 46 is assembled on a chip K 157U D 2 or foreign LM258N. Section of the second electrode 8 of the capacitive sensor 1 is connected to the input of the amplifier 10, in the negative feedback circuit of which a capacitor 16 and a resistor 17 are connected.

Выход усилителя 10 через конденсатор 50 и резистор 51 связан со входом усилителя 52, в цепи отрицательной обратной связи которого включен резистор 53. Резисторы 54 и 55 образуют среднюю точку усилителей 10 и 52. С выходом усилителя 52 связан амплитудный детектор 18, собранный на диоде 56, конденсаторе 56 и резисторах 58, 59. Выход амплитудного детектора соединен со входом преобразователя 19 напряжения в частоту импульсов, собранном, например, на микросхеме 60 типа AD 654 с частотозадающим конденсатором 61. Ко второму входу этого преобразователя 19 подключена цепь термокомпенсации параметров детектора 18, выполненная на диоде 62 и резисторах 63 и 64. The output of amplifier 10 through a capacitor 50 and resistor 51 is connected to the input of amplifier 52, the resistor 53 is connected in the negative feedback circuit. Resistors 54 and 55 form the midpoint of amplifiers 10 and 52. An amplitude detector 18 assembled on diode 56 is connected to the output of amplifier 52. , a capacitor 56 and resistors 58, 59. The output of the amplitude detector is connected to the input of the voltage to pulse converter 19, for example, assembled on an AD 654 type chip 60 with a frequency-setting capacitor 61. A circuit is connected to the second input of this converter 19 temperature compensating parameters of the detector 18, made of the diode 62 and resistors 63 and 64.

Выход микросхемы 60, содержащий цепь с открытым коллектором, соединен в точке 20 с линией 21 для передачи сигналов на пульт 22. Цепи питания и фильтры на фиг.2 не показаны. The output of the microcircuit 60, containing an open collector circuit, is connected at point 20 with a line 21 for transmitting signals to the console 22. The power circuits and filters are not shown in FIG. 2.

В общем случае устройство содержит несколько основных измерительных и дополнительных корректирующих емкостных датчиков 1, как показано на фиг.3. In the General case, the device contains several basic measuring and additional corrective capacitive sensors 1, as shown in Fig.3.

Пульт 22 устройства по фиг.1 содержит схему 24 выделения сигнала, выполненную на оптронном преобразователе 65, собранном, в частности, на микросхеме типа SNY74-4 и резисторах 66 и 67. The remote control 22 of the device of FIG. 1 comprises a signal extraction circuit 24 made on an optocoupler converter 65 assembled, in particular, on a chip of the SNY74-4 type and resistors 66 and 67.

Средство 25 учета начальных условий контроля собрано на микропроцессоре 68 типа 68НС11 фирмы Моторола, к которому подключено оперативное запоминающее устройство 69 типа ИМ6116, а также средство 27 контроля включения технологического процесса, содержащее, в частности, датчик контроля состояния рабочего органа сельскохозяйственной машины, который, например, выполнен в виде датчика 70 контроля вращения узла, а в данном случае, вала 71 механизма, подающего контролируемый материал. В качестве датчика вращения вала служит индуктивный датчик, связанный магнитным полем, в частности, с головками болтов 72, связанных, в свою очередь с контролируемым валом 71. Вход микропроцессора 68 соединен также с выходом оптронного преобразователя 65 средства 24 выделения сигнала. На указанном микропроцессоре 68 и постоянном запоминающем устройстве 73 собрано средство 26 линеаризации характеристики емкостного датчика 1. Means 25 for accounting the initial control conditions is assembled on a Motorola microprocessor 68 of type 68HC1111, to which an IM6116 type random access memory 69 is connected, as well as a process control means 27, including, in particular, a sensor for monitoring the state of the working body of an agricultural machine, which, for example , made in the form of a sensor 70 monitoring the rotation of the node, and in this case, the shaft 71 of the mechanism supplying the controlled material. The shaft rotation sensor is an inductive sensor connected by a magnetic field, in particular, with the heads of the bolts 72, connected, in turn, to the controlled shaft 71. The input of the microprocessor 68 is also connected to the output of the optocoupler converter 65 of the signal extraction means 24. On the specified microprocessor 68 and read-only memory 73, means 26 for linearizing the characteristics of the capacitive sensor 1 are assembled.

Устройство по фиг.1 содержит также средство учета вида контролируемого материала, включающего клавиатуру 74 выбора вида материала связанную через указанный микропроцессор 68 с постоянным запоминающим устройством 73. Выход микропроцессора 68 связан с блоком формирования выходных сигналов, в частности, включающего жидкокристаллический индикатор 75 и контроллер 76 типа HD61602 для его управления, а также звуковой сигнализатор 77 (динамик). The device of FIG. 1 also includes means for recording the type of material being monitored, including a keyboard for selecting a type of material 74 connected to the read-only memory via said microprocessor 68. The output of the microprocessor 68 is connected to an output signal generating unit, in particular, including a liquid crystal indicator 75 and a controller 76 type HD61602 for its control, as well as a sound signaling device 77 (speaker).

Средство 28 учета свойств материала выполнено, например, в виде идентичного дополнительного корректирующего емкостного датчика 1, подключенного ко входу микропроцессора 68. Means 28 for accounting the properties of the material is made, for example, in the form of an identical additional corrective capacitive sensor 1 connected to the input of the microprocessor 68.

Приведенный вариант пульта 22 устройства предназначен для контроля характеристик материалов в транспортных системах с ленточными, пневматическими и шнековыми транспортерами. В этом случае средство 27 контроля включения технологического процесса предназначено также для контроля скорости подачи материала по скорости вращения подающего механизма. The above version of the remote control 22 of the device is designed to control the characteristics of materials in transport systems with belt, pneumatic and screw conveyors. In this case, the means for controlling the inclusion of the technological process is also intended to control the feed rate of the material according to the rotation speed of the feed mechanism.

При пульсирующей подаче контролируемого материала скребковыми транспортерами, дозаторами, роторными и многоковшовыми экскаваторами средство 27 контроля включения технологического процесса может отсутствовать. Включение технологического процесса и скорость подачи материала в этих случаях может быть проконтролировано путем фиксации переменной составляющей сигнала от контролируемого материала, обусловленной модуляцией потока указанного материала подвижными деталями подающего механизма. В частности этот вариант устройства предназначен для применения на зерноуборочных комбайнах с целью контроля количества и влажности зерна, подаваемого в накопительную емкость. With a pulsating supply of controlled material by scraper conveyors, dispensers, rotary and bucket excavators, the means for controlling the inclusion of the technological process 27 may be absent. The inclusion of the technological process and the feed rate of the material in these cases can be controlled by fixing the variable component of the signal from the controlled material, due to the modulation of the flow of the specified material by the moving parts of the feeding mechanism. In particular, this variant of the device is intended for use on combine harvesters in order to control the quantity and moisture content of grain supplied to the storage tank.

Во всех вариантах применения устройство устанавливается по отношению к потоку контролируемого материала таким образом, что в зоне 3 контроля формируется по возможности наиболее плотный участок потока указанного контролируемого материала. При этом первый электрод 5 выполнен в виде поверхности, формирующей упомянутый плотный участок потока контролируемого материала. In all applications, the device is installed in relation to the flow of the controlled material in such a way that the most dense section of the flow of the specified controlled material is formed in the control zone 3. In this case, the first electrode 5 is made in the form of a surface forming said dense portion of the flow of the controlled material.

В частности, первый электрод 5 может быть установлен примыкающим к плотному участку потока контролируемого материала, а секции электрода 8 смонтированы по сторонам упомянутого плотного участка потока контролируемого материала. In particular, the first electrode 5 may be installed adjacent to a dense portion of the flow of controlled material, and sections of the electrode 8 are mounted on the sides of the dense portion of the flow of controlled material.

Этот вариант выполнения устройства предназначен для контроля расходов и других технологических характеристик контролируемого материала, например, влажности на выходе ленточных или шнековых транспортеров, лотков и труб, а также дозирующих устройств различного назначения. This embodiment of the device is designed to control costs and other technological characteristics of the controlled material, for example, humidity at the outlet of belt or screw conveyors, trays and pipes, as well as metering devices for various purposes.

В другом варианте выполнения устройства первый электрод 5 выполнен в виде поверхности, изменяющей направление потока контролируемого материала. Этот вариант предназначен для контроля расходов и влажности материалов на выходе скребковых транспортеров, роторных и многоковшовых элеваторов, а также пневматических транспортеров и дозирующих устройств периодического действия. In another embodiment of the device, the first electrode 5 is made in the form of a surface that changes the direction of flow of the controlled material. This option is designed to control the costs and humidity of materials at the exit of scraper conveyors, rotor and bucket elevators, as well as pneumatic conveyors and batching devices of periodic action.

Функциональная схема варианта устройства по фиг.1-3 представлена на фиг. 4. Устройство содержит по меньшей мере два генератора электромагнитных колебаний по фиг.1, выполненных на частоты в различных частотных диапазонах. Первый из генераторов 78 выполнен, например, в диапазоне частот, где разница электрических свойств контролируемых материалов различных видов и различной влажности минимальна. Для емкостных датчиков этот диапазон частот лежит в пределах от 100 кГц до 5 мГц, но лучшим диапазоном являются частоты от 500 кГц и до 2 мГц. Второй генератор 79 электромагнитных колебаний выполнен, например, в диапазоне частот, где разница электрических свойств контролируемых материалов в зависимости от их вида и влажности существенно отличается от указанной выше минимальной разницы. Этот диапазон частот лежит в пределах от 5 МГц до 500 МГц, но лучшим диапазоном, в котором упомянутая разница максимальна, является диапазон частот от 10 МГц до 200 МГц. Выходы генераторов 78 и 79 электромагнитных колебаний связаны со входом усилителя мощности 80 описанном по фиг.2. Выход усилителя мощности 80 связан с первым электродом 5 емкостного датчика 1. С этим же первым электродом 5 связан вход средства 81 компенсации утечки электромагнитной энергии между первым электродом 5 и средством 4 экранирования зоны 3 контроля, описанного по фиг.2. Выход этого средства 81 связан с цепью питания усилителя 80 мощности. The functional diagram of the embodiment of the device of FIGS. 1-3 is shown in FIG. 4. The device contains at least two generators of electromagnetic waves of figure 1, made at frequencies in different frequency ranges. The first of the generators 78 is made, for example, in the frequency range where the difference in electrical properties of the controlled materials of various types and different humidity is minimal. For capacitive sensors, this frequency range ranges from 100 kHz to 5 MHz, but the best range is frequencies from 500 kHz to 2 MHz. The second electromagnetic oscillation generator 79 is made, for example, in the frequency range, where the difference in electrical properties of the materials being controlled, depending on their type and humidity, differs significantly from the minimum difference indicated above. This frequency range ranges from 5 MHz to 500 MHz, but the best range in which the mentioned difference is maximum is the frequency range from 10 MHz to 200 MHz. The outputs of the generators 78 and 79 of electromagnetic waves are connected to the input of the power amplifier 80 described in figure 2. The output of the power amplifier 80 is connected to the first electrode 5 of the capacitive sensor 1. The input of the electromagnetic leakage compensation means 81 between the first electrode 5 and the screening means 4 of the control zone 3 described in FIG. 2 is connected to the same first electrode 5. The output of this means 81 is connected to a power circuit of a power amplifier 80.

Цепи задатчиков генераторов 78 и 79 электромагнитных колебаний связаны с выходом коммутатора 82, выполненного, например, на инверторе. Вход этого коммутатора 82 связан с выходом микропроцессора 68, установленного на пульте 22 (фиг.3). С секциями второго электрода 8 связаны усилители, детектор и преобразователь напряжения в частоту, описанные по фиг.2. The setpoint circuits of the generators 78 and 79 of electromagnetic waves are connected to the output of the switch 82, made, for example, on an inverter. The input of this switch 82 is connected to the output of the microprocessor 68 mounted on the remote control 22 (Fig.3). Amplifiers, a detector, and a voltage to frequency converter described in FIG. 2 are connected to sections of the second electrode 8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Во всех вариантах выполнения устройства по фиг.1 емкостный датчик 1, питаемый источником 7, возбуждает в зоне 2 контроля между электродом 5 и секциями электрода 8 средства 3 формирования зоны 2 контроля электромагнитное поле, экранированное от окружающей среды средством 4 экранирования зоны 2 контроля с помощью обечайки 11, содержащей электроды 12 и 13 и токопроводящие участки 31 между местами соединений 30 электродов 12 и 13. В результате между электродами 5 и 8 средства 2 формирования зоны 3 контроля протекает ток. Этот ток усиливается усилителем 10 до такого уровня, что ток через конденсатор 16 и резистор 17 в цепи отрицательной обратной связи устанавливается соизмеримым с током между электродами 5 и 8. Но усиленный усилителем 10 ток имеет противоположную фазу. Это достигается тем, что входной ток усилителя 10 устанавливается хотя бы на порядок меньше, чем ток между электродами 5 и 8 что обеспечивается выбором величины входного сопротивления усилителя 10. Поэтому потенциал секций электрода 8 близок к потенциалу электродов 12 средства 41 экранирования зоны 3 контроля. В идеальном случае указанные потенциалы равны. В результате этого снижаются требования к зазору между ними, в частности, к качеству диэлектрика индивидуальных диэлектрических прокладок 15, некоторым вариациям зазора между секциями электрода 8 и электродами 13 при изготовлении. In all embodiments of the device of FIG. 1, a capacitive sensor 1 fed by a source 7 excites in the control zone 2 between the electrode 5 and the sections of the electrode 8 of the control zone 2 formation means 3 an electromagnetic field shielded from the environment by a screening means 4 of the control zone 2 using a shell 11 containing electrodes 12 and 13 and conductive sections 31 between the joints 30 of the electrodes 12 and 13. As a result, a current flows between the electrodes 5 and 8 of the means 2 for forming the control zone 3. This current is amplified by the amplifier 10 to such a level that the current through the capacitor 16 and the resistor 17 in the negative feedback circuit is set commensurate with the current between the electrodes 5 and 8. But the current amplified by the amplifier 10 has the opposite phase. This is achieved by the fact that the input current of the amplifier 10 is set at least an order of magnitude smaller than the current between the electrodes 5 and 8, which is ensured by the choice of the input resistance of the amplifier 10. Therefore, the potential of the electrode sections 8 is close to the potential of the electrodes 12 of the screening means 41 of the control zone 3. In the ideal case, these potentials are equal. As a result of this, the requirements for the gap between them are reduced, in particular, on the dielectric quality of the individual dielectric spacers 15, some variations of the gap between the sections of the electrode 8 and the electrodes 13 in the manufacture.

Влияние относительно малого зазора между электродами 5 и 12 компенсируется мощностью источника 7. Таким образом, пары электродов 5, 12 и 8, 13 и соответствующие им диэлектрические прокладки 6, 14 и 15 выполнены в виде пластин толщиной от 1 мм до 5 мм, допускающих их монтаж в ограниченные габариты каналов и полостей различных машин таким образом, что указанные пластины не вызывают существенных изменений поперечного сечения и, как следствие, не влияют на режим потока материала. The influence of the relatively small gap between the electrodes 5 and 12 is compensated by the power of the source 7. Thus, the pairs of electrodes 5, 12 and 8, 13 and the corresponding dielectric spacers 6, 14 and 15 are made in the form of plates with a thickness of 1 mm to 5 mm, allowing them installation in the limited dimensions of the channels and cavities of various machines in such a way that these plates do not cause significant changes in the cross section and, as a result, do not affect the flow regime of the material.

При остановке технологического процесса средство 27 контроля выключения технологического процесса, в частности, датчик контроля вращения вала механизма, подающего контролируемый материал, подают сигнал об указанной остановке на вход средства 25 учета начальных условий. В этом случае между электродами 5 и 8 протекает ток, характеризующий состояние емкостного датчика 1, в частности, степень загрязнения зоны 3 контроля, износ или деформацию датчика. When the process is stopped, the means for monitoring the shutdown of the process, in particular, the sensor for controlling the rotation of the shaft of the mechanism supplying the controlled material, give a signal of the indicated stop to the input of the means 25 for taking into account the initial conditions. In this case, a current flowing between the electrodes 5 and 8 characterizes the state of the capacitive sensor 1, in particular, the degree of contamination of the control zone 3, the wear or deformation of the sensor.

Сигнал после детектирования амплитудным детектором 18 и преобразования в частоту преобразователем 19 напряжения в частоту поступает по линии 21 связи на пульт 22, где выделяется схемой 24 выделения этого сигнала и поступает на вход средства 25 учета начальных условий контроля, где запоминается оперативным запоминающим устройством на период времени от последующего начала технологического процесса до следующей его остановки по команде средства 27 контроля процесса. Этот сигнал сравнивается в средства 25 учета начальных условий с пороговым уровнем, в результате чего в выходном блоке 29 формируется выходной сигнал контроля работоспособности емкостного датчика 1. В частности, при отклонении частоты ниже или выше нижнего и верхнего пороговых уровней в выходном блоке 29 формируются соответствующие аварийные сигналы, в частности, о забивании зоны 3 контроля. The signal, after being detected by the amplitude detector 18 and converted to frequency by the voltage converter 19, is fed through the communication line 21 to the remote control 22, where it is allocated by the circuit 24 for extracting this signal and fed to the input of the means 25 for taking into account the initial control conditions, where it is stored by random-access memory for a period of time from the subsequent start of the process to its next stop at the command of the process control means 27. This signal is compared in the means 25 of accounting for the initial conditions with a threshold level, as a result of which the output signal for monitoring the operability of the capacitive sensor 1 is generated in the output unit 29. In particular, when the frequency deviates below or above the lower and upper threshold levels, the corresponding alarm signals, in particular, about clogging of zone 3 of the control.

При перемещении контролируемого материала (зерна, элементов растений, кормов, лекарственных препаратов, минеральных добавок и других материалов) между электродами 5 и 6 изменяется величина тока между ними и выходной сигнал усилителя 10. В частности, при пролете материала величина тока между электродами возрастает. Полученный сигнал поступает на вход амплитудного детектора 18. Выходной сигнал этого амплитудного детектора 18 поступает на вход преобразователя 19 напряжения в частоту. Далее этот сигнал, частота которого изменяется пропорционально воздействию материала на электромагнитное поле, поступает по линии связи 21 на пульт 22. Этот текущий сигнал выделяется схемой 24 выделения сигналов и поступает на вход средства 25 учета начальных условий. В этом средстве 25 формируется разница текущего сигнала и сигнала начальных условий, полученный результат делится на сигнал начальных условий, взятый из оперативного запоминающего устройства, в результате чего формируется относительный сигнал, учитывающий начальные условия контроля, т.е. разброс параметров и загрязнение зоны 3 контроля емкостного датчика 1. When moving the controlled material (grain, plant elements, feed, drugs, mineral additives and other materials) between the electrodes 5 and 6, the current between them and the output signal of the amplifier 10 change. In particular, during the passage of the material, the current between the electrodes increases. The received signal is fed to the input of the amplitude detector 18. The output signal of this amplitude detector 18 is fed to the input of the voltage converter 19 into frequency. Further, this signal, the frequency of which varies in proportion to the effect of the material on the electromagnetic field, is transmitted via the communication line 21 to the remote control 22. This current signal is extracted by the signal extraction circuit 24 and supplied to the input of the means 25 for taking into account the initial conditions. In this means 25, a difference is formed between the current signal and the initial condition signal, the result is divided into the initial condition signal taken from the random access memory, as a result of which a relative signal is formed that takes into account the initial control conditions, i.e. scatter of parameters and pollution of zone 3 of the capacitive sensor control 1.

Полученный относительный сигнал поступает на вход средства 26 линеаризации характеристики емкостного датчика 1. На вход этого средства 26 линеаризации с выхода средства 27 контроля включения технологического процесса и с клавиатуры 74 выбора вида материала поступают команды о выборе первого корректирующего коэффициента, соответствующего определенному количеству контролируемого материала. Этот первый корректирующий коэффициент, соответствующий дискретному значению количества каждого вида контролируемого материала, найден экспериментально и зашит в постоянном запоминающем устройстве средства 27 линеаризации. Количество и значения первых корректирующих коэффициентов выбираются, обеспечивающим линеаризацию характеристики емкостного датчика в пределах от минимального до максимального контролируемого количества каждого вида материала. Упомянутый выше относительный сигнал преобразуется в средстве 26 линеаризации пропорционально выбранному первому корректирующему сигналу, соответствующему первому корректирующему коэффициенту. Линеаризованный сигнал поступает в средство 28 учета свойств контролируемого материала. The received relative signal is fed to the input of the linearization means 26 of the characteristic of the capacitive sensor 1. The input of this linearization 26 from the output of the process control means 27 and the material type selection keyboard 74 receives commands to select the first correction factor corresponding to a certain amount of material to be monitored. This first correction coefficient corresponding to the discrete value of the amount of each type of material being controlled is found experimentally and is sewn into the read-only memory of the linearization means 27. The number and values of the first correction factors are selected that linearizes the characteristics of the capacitive sensor in the range from the minimum to the maximum controlled amount of each type of material. The relative signal mentioned above is converted in linearization means 26 in proportion to the selected first correction signal corresponding to the first correction coefficient. The linearized signal enters the means 28 of accounting for the properties of the controlled material.

Средство 28 учета свойств контролируемого материала формирует второй корректирующий коэффициент при контроле расходов сыпучих материалов, зависящий от указанных свойств, контролируемых специальными средствами, как будет описано ниже. Means 28 for accounting properties of the controlled material generates a second correction factor for controlling the flow of bulk materials, depending on these properties, controlled by special means, as will be described below.

Средство 27 включения технологического процесса формирует сигналы о начале и окончании технологического процесса по сигналу специального датчика или по переменной составляющей самого технологического процесса, как будет описано ниже на конкретных примерах. Means 27 for the inclusion of the technological process generates signals about the beginning and end of the technological process by the signal of a special sensor or by a variable component of the technological process itself, as will be described below with specific examples.

С выхода средства 28 учета свойств контролируемого материала вторично откорректированный сигнал поступает в выходной блок 29 формирования выходных сигналов индикации и/или управления, характеризующих объемные параметры сельскохозяйственного материала, перемещаемого относительно зоны 3 контроля емкостного датчика 1. From the output of the means for accounting for the properties of the controlled material 28, the second-corrected signal enters the output unit 29 for generating output signals of indication and / or control characterizing the volumetric parameters of agricultural material moved relative to the control zone 3 of the capacitive sensor 1.

Вариант электронной схемы емкостного датчика 1 по фиг.2 работает аналогично варианту емкостного датчика по фиг.1. A variant of the electronic circuit of the capacitive sensor 1 of FIG. 2 works similarly to the variant of the capacitive sensor of FIG. 1.

Генератор, в данном случае собранный на логических элементах 35 и 36, вырабатывает сигналы в диапазоне частот 100 КГц до 20 МГц. Эти сигналы усиливаются усилителем мощности 40 и через резистор 41 поступают на первый электрод 5, возбуждая в зоне 3 контроля электромагнитное поле. Сигналы, характеризующие начальные условия контроля и воздействия контролируемого материала, после усиления операционными усилителями 10 и 52 выпрямляются диодом 56 амплитудного детектора 18. После фильтрации с помощью конденсатора 57 сигналы поступают на вход преобразователя 60, на выходе которого формируются импульсы, частота которых пропорциональна напряжению на входе. Этот частотный сигнал через точку 20 линии связи 21 поступает на пульт 22, где обрабатывается, как описано выше по фиг.1. The generator, in this case, assembled on logic elements 35 and 36, produces signals in the frequency range 100 kHz to 20 MHz. These signals are amplified by a power amplifier 40 and fed through a resistor 41 to the first electrode 5, exciting an electromagnetic field in the control zone 3. The signals characterizing the initial conditions of control and the influence of the controlled material, after amplification by operational amplifiers 10 and 52, are rectified by the diode 56 of the amplitude detector 18. After filtering with a capacitor 57, the signals are fed to the input of the converter 60, the output of which is generated by pulses whose frequency is proportional to the voltage at the input . This frequency signal through point 20 of the communication line 21 is supplied to the remote control 22, where it is processed, as described above in figure 1.

Средство компенсации утечки энергии между электродом 5 и средством 4 экранирования зоны 3 контроля работает следующим образом. Сигнал с электрода 5 после детектирования диодом 42 и фильтрации конденсатором 44 поступает на вход усилителя 46, на второй вход которого поступает сигнал с цепи задатчика, т.е. с резистора 48. По разнице этих сигналов регулируется напряжение питания усилителя мощности 40 и компенсируется упомянутая утечка. The means of compensating for energy leakage between the electrode 5 and the means 4 of the screening zone 3 of the control works as follows. The signal from the electrode 5 after detection by the diode 42 and filtering by the capacitor 44 is fed to the input of the amplifier 46, the second input of which receives a signal from the setpoint circuit, i.e. from the resistor 48. According to the difference of these signals, the supply voltage of the power amplifier 40 is regulated and the mentioned leakage is compensated.

Пульт 22, в частности, по фиг.3 работает следующим образом. Импульсы от датчика 1 поступают по линии связи 21 на вход оптронного преобразователя 65, с выхода которого поступают на вход микропроцессора 68. При выключенном состоянии технологического процесса сигналы на выходе средства 27 контроля включения технологического процесса, например, на выходе датчика 70 контроля вращения вала 71 отсутствуют. Частота импульсов с выхода оптронного преобразователя 65 анализируется микропроцессором 68 и запоминается в ОЗУ 69 в качестве частоты сигнала учета начальных условий. При включении технологического процесса на вход микропроцессора 68 поступают сигналы с выхода датчика 70 контроля вращения вала 71 машины. При этом микропроцессор 68 вычитает частоту начальных условий, взятую из ОЗУ 69 из частоты текущего сигнала и делит на частоту сигнала учета начальных условий. Полученный относительный сигнал характеризует контролируемый технологический процесс, в частности, расход материала через зону 3 контроля емкостного датчика 1. Remote 22, in particular, in figure 3 works as follows. The pulses from the sensor 1 are received through a communication line 21 to the input of the optocoupler converter 65, from the output of which they go to the input of the microprocessor 68. When the process is switched off, there are no signals at the output of the process control means 27, for example, at the output of the shaft rotation control sensor 70 . The frequency of the pulses from the output of the optocoupler converter 65 is analyzed by the microprocessor 68 and stored in RAM 69 as the frequency of the signal accounting for the initial conditions. When you turn on the process to the input of the microprocessor 68 receives signals from the output of the sensor 70 control the rotation of the shaft 71 of the machine. In this case, the microprocessor 68 subtracts the frequency of the initial conditions taken from the RAM 69 from the frequency of the current signal and divides it by the frequency of the signal accounting for the initial conditions. The received relative signal characterizes the controlled process, in particular, the flow of material through the zone 3 of the control of the capacitive sensor 1.

Клавиатурой 74 выбора вида материала из ПЗУ 73 выбирается первый корректирующий коэффициент для линеаризации характеристики датчика 1 в зависимости от величины упомянутого относительного сигнала. После пропорциональной коррекции микропроцессор 69 формирует выходной сигнал на индикатор ЖКИ о расходе и/или количестве материала и/или управляющий сигнал в цепи управления технологическим процессом. A keyboard 74 for selecting the type of material from the ROM 73 selects the first correction factor for linearizing the characteristics of the sensor 1 depending on the magnitude of the relative signal. After proportional correction, the microprocessor 69 generates an output signal to the LCD indicator about the consumption and / or amount of material and / or a control signal in the process control circuit.

Второй корректирующий сигнал, характеризующий свойства конкретного контролируемого материала формируется в зависимости конкретных технологических условий контроля. The second correction signal characterizing the properties of a particular controlled material is formed depending on the specific technological control conditions.

В частности, при наличии в технологическом процессе емкостей с периодическим опорожнением целесообразно применить дополнительный емкостный датчик, идентичный основному емкостному датчику 1 по фиг.2, подключенному к идентичной схеме выделения сигналов 24, а также средства 25 учета начальных условий и средству 26 линеаризации характеристики. Этот дополнительный емкостный датчик устанавливается в технологическом процессе так, что при каждом полном опорожнении емкости осуществляется учет начальных условий для этого дополнительного датчика. После каждого периодического опорожнения емкости и в начале ее следующего наполнения зона 3 контроля дополнительного емкостного датчика заполняется контролируемым материалом полностью. In particular, if there are containers with periodic emptying in the technological process, it is advisable to use an additional capacitive sensor identical to the main capacitive sensor 1 in FIG. 2, connected to the identical signal extraction circuit 24, as well as means 25 for accounting the initial conditions and means 26 for linearizing the characteristics. This additional capacitive sensor is installed in the technological process so that with each complete emptying of the tank, the initial conditions for this additional sensor are taken into account. After each periodic emptying of the tank and at the beginning of its next filling, the control zone 3 of the additional capacitive sensor is completely filled with the controlled material.

Полученный при этом сигнал характеризует свойства контролируемого материала и в зависимости от этого сигнала микропроцессор 68 формирует второй корректирующий сигнал при контроле расхода контролируемого материала, поступающего через зону 3 контроля основного емкостного датчика 1. The signal obtained in this way characterizes the properties of the material being monitored and, depending on this signal, the microprocessor 68 generates a second correction signal when controlling the flow of the controlled material entering through the control zone 3 of the main capacitive sensor 1.

Сигнал описанного дополнительного емкостного датчика предназначен также для контроля влажности контролируемого материала, в частности, когда известен вид контролируемого материала, учитываемый с помощью первого корректирующего коэффициента, как описано выше. The signal of the described additional capacitive sensor is also intended to control the humidity of the material being monitored, in particular when the type of material being monitored is taken into account using the first correction factor, as described above.

Этот вариант устройства предназначается для применения на зерноуборочных комбайнах, дозирующих устройствах машин для кормоприготовления, кормораздачи, в перерабатывающих отраслях промышленности. This variant of the device is intended for use on combine harvesters, metering devices of machines for feed preparation, feed distribution, in processing industries.

В другом варианте выполнения устройства второй корректирующий коэффициент, характеризующий свойства контролируемого материала определяется посредством многочастотных, в частности, двухчастотных измерений. In another embodiment of the device, the second correction factor characterizing the properties of the material being controlled is determined by multi-frequency, in particular, two-frequency measurements.

Вариант двухчастотных измерений приведен на фиг.4. При этом сигнал первой частоты электромагнитного поля в диапазоне частот этого поля около 1 МГц, при которых влияние, в частности, влажности на электрические свойства контролируемого материала минимально, используется для формирования сигнала в основном о расходе упомянутого материала через зону 3 контроля емкостного датчика 1. Этот сигнал первой частоты формируется, например, при включении генератора 78 коммутатором 82, управляемым сигналами микропроцессора 68. A variant of two-frequency measurements is shown in figure 4. In this case, the signal of the first frequency of the electromagnetic field in the frequency range of this field is about 1 MHz, at which the influence, in particular, humidity on the electrical properties of the controlled material is minimal, is used to generate a signal mainly about the flow of the mentioned material through the zone 3 of the capacitive sensor 1. This a first frequency signal is generated, for example, when the generator 78 is turned on by a switch 82, controlled by the signals of the microprocessor 68.

При включении коммутатором 82, например, генератора 79 в зоне 3 контроля возбуждается электромагнитное поле второй частоты в диапазоне частот от 10 до 1000 МГц, при которых влияние, в частности, влажности на электрические свойства контролируемых материалов заведомо больше, чем в электромагнитном поле упомянутой первой частоты. В этом диапазоне частот от 10 до 100 МГц электромагнитных полей, для большинства контролируемых материалов влияние влажности на электрические свойства этих материалов максимально. Поэтому выделенный микропроцессором 68 соответствующий сигнал характеризует не только расход, но и электрические свойства контролируемого материала, в частности, при известной плотности, крупности и форме частиц этого материала характеризует его влажность. Наиболее точно электрофизические свойства контролируемого материала характеризует вычисленное микропроцессором 68 соотношение сигналов, соответствующих первой и второй частотам электромагнитного поля. When the switch 82, for example, turns on the generator 79 in the control zone 3, the electromagnetic field of the second frequency is excited in the frequency range from 10 to 1000 MHz, in which the influence, in particular, humidity on the electrical properties of the materials being controlled is known to be greater than in the electromagnetic field of the said first frequency . In this frequency range from 10 to 100 MHz of electromagnetic fields, for most controlled materials, the influence of humidity on the electrical properties of these materials is maximum. Therefore, the corresponding signal extracted by microprocessor 68 characterizes not only the flow rate, but also the electrical properties of the controlled material, in particular, at a known density, particle size and particle shape of this material, characterizes its moisture content. Most accurately, the electrophysical properties of the controlled material are characterized by the ratio of signals calculated by microprocessor 68 corresponding to the first and second frequencies of the electromagnetic field.

В том случае, когда необходимо индицировать влажность информация о плотности, крупности и форме частиц контролируемого материала учитывается первым корректирующим коэффициентом, как было описано выше. Этот вариант устройства целесообразно использовать для контроля расхода и влажности материалов в непрерывных транспортных системах, уборочных и перерабатывающих машин и комплексов. In the case when it is necessary to indicate humidity, information on the density, particle size and particle shape of the controlled material is taken into account by the first correction factor, as described above. It is advisable to use this variant of the device to control the flow and humidity of materials in continuous transport systems, harvesting and processing machines and complexes.

В другом варианте многочастотных измерений генератор электромагнитных колебаний по фиг.1 выполнен перестраиваемым по частоте в указанном выше по фиг.4 диапазоне частот, в частности, в пределах от 1 до 20 МГц. Перестройку целесообразно осуществлять сигналами микропроцессора 68, который осуществляет анализ полученной информации и формирует сигналы, характеризующие расход и технологические параметры (например, влажность) контролируемых материалов. In another embodiment of multi-frequency measurements, the electromagnetic oscillation generator of figure 1 is made tunable in frequency in the above frequency range in figure 4, in particular, in the range from 1 to 20 MHz. It is advisable to carry out the adjustment with the signals of microprocessor 68, which analyzes the information received and generates signals characterizing the flow rate and technological parameters (for example, humidity) of the controlled materials.

Варианты привязки устройства, предлагаемого для контроля технологических параметров зерноуборочного комбайна 83 приведены на фиг.5-8. Основной 84 емкостный датчик 1 по фиг.1-3 смонтирован на выходе скребкового элеватора 85, подающего зерно в накопительную емкость 86 зерноуборочного комбайна 83. Внутри на нижней наклонной плоскости 87 накопительной емкости 86 установлен дополнительный 88 емкостный датчик 1, идентичный основному 84 емкостному датчику. Аналогичные емкостные датчики 89 и 90 установлены, соответственно, на пневматических транспортерах 91 и 92 устройства, предназначенного для подачи вороха с выхода молотильного устройства 98 на домолот. Binding options for the device proposed for monitoring the technological parameters of the combine harvester 83 are shown in Fig.5-8. The main 84 capacitive sensor 1 of FIGS. 1-3 is mounted at the output of the scraper elevator 85, which feeds grain into the storage tank 86 of the combine harvester 83. An additional 88 capacitive sensor 1 is installed inside the lower inclined plane 87 of the storage tank 86, which is identical to the main 84 capacitive sensor. Similar capacitive sensors 89 and 90 are installed, respectively, on pneumatic conveyors 91 and 92 of the device, designed to feed the heap from the output of the threshing device 98 to the hammer.

На наружной поверхности электрода 12 средства 4 экранирования зоны 3 контроля каждого емкостного датчика 84, 88, 89 и 90 (фиг.7 и 8) смонтирован корпус 93 электронной схемы емкостного датчика по фиг.1, 2 залитой компаундом в виде твердого тела. On the outer surface of the electrode 12 of the means 4 shielding zone 3 of the control of each capacitive sensor 84, 88, 89 and 90 (Fig.7 and 8) mounted body 93 of the electronic circuit of the capacitive sensor of Fig.1, 2 filled with a compound in the form of a solid.

Электроды 5 емкостных датчиков 84, 89 и 90 по фиг.7 и 8 смонтированы заподлицо с верхними частями 94 и 95 кожухов транспортеров 85, 91 и 92. Секции электрода 8 датчиков 84, 89 и 90 смонтированы заподлицо с боковыми стенками кожухов транспортеров 85, 91 и 92. The electrodes 5 of the capacitive sensors 84, 89 and 90 of FIGS. 7 and 8 are mounted flush with the upper parts 94 and 95 of the conveyor housings 85, 91 and 92. The electrode sections 8 of the sensors 84, 89 and 90 are mounted flush with the side walls of the conveyor housings 85, 91 and 92.

Датчик 84 смонтирован по отношению к потоку зерна таким образом, что скребковый транспортер 85 своими лопастями бросает зерно на открытую поверхность 34 электрода 5, обеспечивая максимально возможное уплотнение потока зерна в зоне 3 контроля этого емкостного датчика 84. При этом поток зерна очищает зону 3 контроля от загрязнений. The sensor 84 is mounted in relation to the grain flow in such a way that the scraper conveyor 85 throws the grain onto the open surface 34 of the electrode 5 with its blades, providing the maximum possible grain density compaction in the control zone 3 of this capacitive sensor 84. The grain flow clears the control zone 3 from pollution.

Емкостные датчики 89 и 90 смонтированы в месте изгиба кожухов пневматических транспортеров 91 и 92, в которых имеет место изменение потока вороха и, следовательно, образуется плотный участок этого потока, к которому примыкает электрод 5, что обеспечивает очистку зоны 3 контроля потоком. Все это снижает влияние переменных завихрений и изменений плотности потока на точность контроля. Capacitive sensors 89 and 90 are mounted at the bend of the casings of the pneumatic conveyors 91 and 92, in which there is a change in the flow of the heap and, therefore, a dense section of this flow is formed, which is adjacent to the electrode 5, which ensures cleaning of the control zone 3 by the flow. All this reduces the influence of variable vortices and changes in flux density on the accuracy of control.

Электрод 5 дополнительного емкостного датчика 88 примыкает к наклонной плоскости 87 накопительной емкости 86, что обеспечивает полное заполнение зоны 3 контроля этого датчика после очередного опорожнения накопительной емкости 86. Сигнал этого дополнительного датчика 88 используется для формирования сигнала о влажности зерна и второго корректирующего сигнала для коррекции сигнала о расходе зерна через зону 3 контроля основного емкостного датчика 84. The electrode 5 of the additional capacitive sensor 88 is adjacent to the inclined plane 87 of the storage tank 86, which ensures the complete filling of the control zone 3 of this sensor after the next emptying of the storage tank 86. The signal from this additional sensor 88 is used to generate a grain moisture signal and a second correction signal for signal correction about the flow of grain through zone 3 of the control of the main capacitive sensor 84.

Сигналы основных емкостных датчиков 89 и 90 после корректировки первым корректирующим сигналом, как было описано выше по фиг.3, и корректировки вторым корректирующим сигналом от дополнительного датчика 88 характеризуют расход вороха в пневматических транспортерах 91 и 92. На пульте 22 в кабине 96 зерноуборочного комбайна 83 по сигналам датчиков 89 и 90 вырабатывается информация о технологических параметрах его работы, в частности, о перегрузке комбайна для снижения скорости движения его ходовой части 97 или, а в сочетании с сигналами о влажности зерна вырабатывается информация о целесообразности проведения технологического процесса или режимов работы молотильного устройства 98. Сопоставление сигналов датчиков 89 и 90 на пульте 22 дает информацию о крене комбайна. Сигналы датчика 84 дают информацию о заполнении накопительной емкости 86 и исключают необходимость применения датчика уровня зерна. Сигналы датчика 84, характеризующие общий расход зерна, поступающего в накопительную емкость 86 используются также при определении потерь зерна комбайном (при использовании специального датчика, например, пьезоэлектрического на соломотрясе). The signals of the main capacitive sensors 89 and 90 after correction by the first correction signal, as described above in FIG. 3, and correction by the second correction signal from the additional sensor 88 characterize the heap consumption in pneumatic conveyors 91 and 92. On the panel 22 in the cab 96 of the combine harvester 83 according to the signals of sensors 89 and 90, information is generated on the technological parameters of its operation, in particular, on the overload of the combine to reduce the speed of its chassis 97 or, and in combination with signals on humidity Information is generated for the feasibility of the process or operation modes of the threshing device 98. The comparison signals of sensors 89 and 90 on the console 22 provides information about the harvester roll. The signals from the sensor 84 provide information about the filling of the storage tank 86 and eliminate the need for a grain level sensor. The signals of the sensor 84, characterizing the total flow rate of grain entering the storage tank 86, are also used to determine the grain loss by the combine (when using a special sensor, for example, a piezoelectric on a straw walker).

Для контроля скорости движения контролируемого материала в этом варианте может быть использована переменная составляющая сигнала, обусловленная модуляцией потока материала лопастями скребкового транспортера или лопастями вентилятора. To control the speed of the controlled material in this embodiment, an alternating signal component can be used, due to the modulation of the material flow by the scraper conveyor blades or fan blades.

В другом варианте может использоваться сигнал датчика контроля вращения вала подающего механизма по фиг.2. In another embodiment, the signal of the rotation control sensor of the feed shaft of FIG. 2 can be used.

Аналогично работают устройства, привязанные к многоковшовым экскаваторам, дозирующим устройствам периодического действия, механизмам роторного типа. Similarly, devices connected to bucket-wheel excavators, batching batch devices, and rotor-type mechanisms work.

Вариант применения устройства на выходе шнекового транспортера, в частности, дозатора концентрированных кормов показан на фиг.9. В частности, емкостный датчик по фиг.1 смонтирован на выходе 99 шнекового транспортера 100 таким образом, что контролируемый материал падает на наклонно установленный электрод 5, за счет чего достигается уплотнение и стабильность структуры потока в зоне контроля 3. Сигнал такого датчика, обработанный микропроцессором 68 после корректировки первым корректирующим коэффициентом, как описано выше, характеризует расход контролируемого материала через зону 3 контроля емкостного датчика 1. A variant of the use of the device at the exit of the screw conveyor, in particular, the concentrated feed dispenser is shown in Fig.9. In particular, the capacitive sensor of FIG. 1 is mounted at the exit 99 of the screw conveyor 100 in such a way that the controlled material falls on an inclined electrode 5, thereby achieving compaction and stability of the flow structure in the control zone 3. The signal of such a sensor processed by microprocessor 68 after correction by the first correction factor, as described above, characterizes the consumption of the controlled material through the zone 3 of the control of the capacitive sensor 1.

При необходимости автоматической подстройки устройства в зависимости от изменяющихся свойств контролируемого материала целесообразно применять двухчастотный метод контроля по фиг.4 или многочастотный метод с перестройкой генератора электромагнитных колебаний по частоте. If necessary, the automatic adjustment of the device depending on the changing properties of the material being monitored, it is advisable to use the two-frequency control method according to figure 4 or the multi-frequency method with the tuning of the electromagnetic oscillation generator in frequency.

Аналогично работают устройства, привязанные к ленточным транспортерам, лоткам и трубам самотечного транспорта дозирующим устройствам с непрерывной подачей материала. Similarly, devices tied to conveyor belts, trays, and gravity transport pipes to dispensing devices with a continuous feed of material work.

Абразивостойкое выполнение, формирование потока контролируемого материала посредством электрода, связанного с генератором электромагнитных колебаний, автоматическая компенсация утечки энергии между этим электродом и средством экранирования зоны контроля, корректировка сигнала в зависимости от изменяющихся электрофизических свойств контролируемого материала с помощью дополнительного датчика или многочастотных измерений позволяет расширить технологические возможности, повысить надежность и точность контроля. Abrasion-resistant execution, the formation of the flow of the controlled material by means of an electrode connected to an electromagnetic oscillation generator, automatic compensation of energy leakage between this electrode and the screening means of the control zone, signal correction depending on the changing electrophysical properties of the controlled material using an additional sensor or multi-frequency measurements allows expanding technological capabilities , increase the reliability and accuracy of control.

Предложенное сочетание конструктивных и схемных технических решений позволяет обеспечить высокоточный надежный контроль расходов и объемов различных материалов в широком диапазоне технологических процессов. В частности, в транспортных устройствах уборочных комбайнов, транспортных и дозирующих устройствах и перерабатывающих и добывающих машинах в различных отраслях народного хозяйства. В том числе, для контроля расходов материалов скребковыми, шнековыми, ленточными, пневматическими и другими транспортерами, в устройствах самотечного транспорта, технологических машинах. The proposed combination of structural and circuit technical solutions allows for highly accurate reliable control of the costs and volumes of various materials in a wide range of technological processes. In particular, in transport devices of combine harvesters, transport and metering devices, and processing and mining machines in various sectors of the economy. Including, for controlling the consumption of materials with scraper, screw, belt, pneumatic and other conveyors, in gravity transport devices, technological machines.

Такое выполнение устройства позволяет решать ранее не решаемые задачи точного контроля расходов различных материалов с такими изменяющимися параметрами, как влажность, плотность, крупность, форма элементов, электрические свойства и т.д. В частности, устройство позволяет точно контролировать расходы таких материалов как зерно, ворох, поступающий на вход уборочных машин, химические, органические и минеральные удобрения, сыпучие материалы и минералы, а также продукты переработки различных сыпучих материалов. This embodiment of the device allows you to solve previously unsolved problems of precise control of the costs of various materials with such changing parameters as humidity, density, particle size, shape of elements, electrical properties, etc. In particular, the device allows you to precisely control the costs of materials such as grain, heap entering the entrance of harvesting machines, chemical, organic and mineral fertilizers, bulk materials and minerals, as well as products of processing of various bulk materials.

Предложенное устройство является необходимым элементом компьютерных технологий в сельском хозяйстве, перерабатывающих и добывающих отраслях промышленности. The proposed device is a necessary element of computer technology in agriculture, processing and mining industries.

Кроме того, это устройство позволяет получить информацию об электрических свойствах различных материалов и как следствие, о различных технологических параметрах, в частности устройство позволяет контролировать его влажность, в том числе зерна, концентрированных кормов, удобрений, минеральных материалов. In addition, this device allows you to obtain information about the electrical properties of various materials and, as a result, about various technological parameters, in particular, the device allows you to control its moisture content, including grain, concentrated feed, fertilizers, mineral materials.

Может быть получена комплексная информация о технологических параметрах влажности и плотности (влажности и крупности и т.д.) контролируемого материала, в частности скошенного вороха, силосной или сенажной массы, материала в транспортной цепи домолота на зерноуборочном комбайне, органических удобрений и других видов вороха в технологических цепях сельскохозяйственных, перерабатывающих и добывающих машин. Comprehensive information can be obtained on the technological parameters of humidity and density (moisture and grain size, etc.) of the controlled material, in particular mowed heap, silage or hay mass, material in the transport chain of the hammer on a combine harvester, organic fertilizers and other types of heap in technological chains of agricultural, processing and mining machines.

Предложенное устройство предназначено для контроля расходов и таких технологических параметров сыпучих материалов, как влажность при известном виде этих материалов. В частности, это относится к таким сыпучим материалам, как зерно, ворох в уборочных машинах всех видов, силос и сенажная масса, сено, корма, сахар, мука, специи, сыпучие лекарственные материалы, гранулы всех видов и другие промежуточные и конечные продукты получения и переработки сыпучих материалов органического и минерального происхождения. The proposed device is intended to control the costs and technological parameters of bulk materials such as humidity with a known form of these materials. In particular, this applies to such bulk materials as grain, heaps in harvesting machines of all kinds, silage and hay mass, hay, feed, sugar, flour, spices, bulk medicinal materials, granules of all kinds and other intermediate and final products of and processing of bulk materials of organic and mineral origin.

Устройство предназначено для применения в таких транспортных и дозирующих устройствах, как скребковые, пневматические, ленточные, шнековые и другие транспортеры и элеваторы, дозаторы сыпучих материалов, многоковшовые и роторные экскаваторы, лотки и трубы самотечного транспорта. The device is intended for use in transport and metering devices such as scraper, pneumatic, belt, screw and other conveyors and elevators, bulk materials dispensers, bucket and bucket wheel excavators, trays and pipes of gravity transport.

Устройство предназначено для наладки, ручного и автоматического управления такими машинами и линиями, как уборочные комбайны, транспортные, дозирующие и расфасовывающие устройства периодического или непрерывного действия в процессах получения и переработки различных видов сыпучих материалов, в частности, в сельском хозяйстве, сахарной промышленности, промышленностях различных продовольственных товаров, минеральных удобрений, лекарственных растений и препаратов, в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, а также в промышленности строительных материалов, на различных объектах хранения и торговли сыпучими материалами. The device is designed for commissioning, manual and automatic control of machines and lines such as combine harvesters, transport, metering and packaging devices of periodic or continuous operation in the processes of obtaining and processing various types of bulk materials, in particular, in agriculture, sugar industry, various industries food products, mineral fertilizers, medicinal plants and preparations, in the chemical, coal and mining industries, as well as in building materials, at various objects of storage and trade in bulk materials.

Claims (12)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее по меньшей мере один основной емкостный датчик, имеющий первый и второй электроды для образования между ними зоны контроля, генератор электромагнитных колебаний, с выходом которого связан первый электрод, средство экранирования зоны контроля, усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, вход которого связан с вторым электродом, детектор, вход которого подключен к выходу усилителя, а также выходной блок формирования сигналов, отличающееся тем, что первый электрод выполнен в виде открытой токопроводящей поверхности, изолированной от средства экранирования зоны контроля по торцам и со стороны, противоположной зоне контроля, диэлектрическими прокладками, а второй электрод выполнен по меньшей мере из двух секций, установленных внутри диэлектрических прокладок, смонтированных с противоположных торцов и под углом к первому электроду. 1. DEVICE FOR CONTROL OF CHARACTERISTICS OF AGRICULTURAL MATERIALS, containing at least one main capacitive sensor having a first and second electrodes for forming a control zone between them, an electromagnetic oscillation generator, with the output of which is connected the first electrode, means for shielding the control zone, an amplifier covered by a circuit negative feedback, the input of which is connected to the second electrode, a detector, the input of which is connected to the output of the amplifier, as well as the output signal generating unit, characterized the fact that the first electrode is made in the form of an open conductive surface isolated from the means of shielding the control zone at the ends and from the side opposite to the control zone with dielectric spacers, and the second electrode is made of at least two sections installed inside dielectric spacers mounted from opposite ends and at an angle to the first electrode. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина диэлектрической прокладки, установленной между торцами первого электрода и средства экранирования зоны контроля, выполнена соизмеримой с размерами абразивных частиц контролируемого материала. 2. The device according to claim 1, characterized in that the width of the dielectric strip installed between the ends of the first electrode and the screening means of the control zone is made comparable with the sizes of the abrasive particles of the material being controlled. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый электрод выполнен в виде поверхности для формирования плотного участка потока контролируемого материала. 3. The device according to claim 1, characterized in that the first electrode is made in the form of a surface for forming a dense portion of the flow of controlled material. 4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что первый электрод установлен примыкающим к плотному участку потока контролируемого материала, а секции второго электрода смонтированы по сторонам плотного участка потока контролируемого материала. 4. The device according to claims 1 and 3, characterized in that the first electrode is mounted adjacent to the dense portion of the flow of the controlled material, and sections of the second electrode are mounted on the sides of the dense portion of the flow of the controlled material. 5. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что первый электрод выполнен в виде поверхности для изменения направления потока контролируемого материала. 5. The device according to claims 1 and 3, characterized in that the first electrode is made in the form of a surface for changing the direction of flow of the controlled material. 6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что оно снабжено средством компенсации утечки между первым электродом и средством экранирования зоны контроля, содержащим усилитель мощности, включенный между первым электродом и выходом генератора электромагнитных колебаний, регулятор напряжения, первый вход которого подключен между первым электродом и выходом усилителя мощности, цепь питания которого связана с выходом регулятора напряжения, с вторым входом которого связана цепь задатчика. 6. The device according to claims 1 to 5, characterized in that it is provided with means for compensating for leakage between the first electrode and the screening means of the control zone, comprising a power amplifier connected between the first electrode and the output of the electromagnetic oscillation generator, a voltage regulator, the first input of which is connected between the first electrode and the output of the power amplifier, the power circuit of which is connected to the output of the voltage regulator, with the second input of which the setpoint circuit is connected. 7. Устройство по пп.1 - 6, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере двумя генераторами электромагнитных колебаний, один из которых выполнен в частотном диапазоне, в котором разница электрических свойств контролируемых материалов минимальна, а второй - в частотном диапазоне, в котором разница электрических свойств контролируемых материалов отличается от указанной минимальной разницы. 7. The device according to claims 1 to 6, characterized in that it is equipped with at least two generators of electromagnetic waves, one of which is made in the frequency range in which the difference in electrical properties of the materials being controlled is minimal, and the second in the frequency range in which the difference in electrical properties of the materials being controlled differs from the indicated minimum difference. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно снабжено коммутатором, выходы которого связаны с цепями управления генераторов электромагнитных колебаний. 8. The device according to claim 7, characterized in that it is equipped with a switch, the outputs of which are connected to control circuits of electromagnetic oscillation generators. 9. Устройство по пп. 1 - 6, отличающееся тем, что генератор электромагнитных колебаний выполнен перестраиваемым по частоте. 9. The device according to paragraphs. 1 to 6, characterized in that the electromagnetic oscillation generator is tunable in frequency. 10. Устройство по пп. 2 - 9, отличающееся тем, что оно содержит связанные между собой и последовательно включенные между детектором и выходным блоком формирования сигналов средства учета начальных условий, линеаризации получаемой характеристики, учета свойств контролируемого материала и средство контроля включения технологического процесса. 10. The device according to paragraphs. 2 - 9, characterized in that it comprises means for accounting for initial conditions, linearization of the obtained characteristics, accounting for the properties of the controlled material and a means for controlling the inclusion of the technological process, interconnected and connected in series between the detector and the output signal generating unit; 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что оно снабжено преобразователем напряжения в частоту импульсов, цепью термокомпенсации параметров детектора, схемой выделения сигнала, при этом вход преобразователя напряжения в частоту импульсов подключен к выходу детектора, а выход преобразователя связан с входом схемы выделения сигналов, выполненной на оптронном преобразователе, кроме того, средства учета начальных условий и линеаризации получаемой характеристики выполнены на микропроцессоре, связанном со средством включения технологического процесса, оперативным и постоянным запоминающими устройствами, клавиатурой посредством соответствующего контроллера с жидкокристаллическими индикаторами, а также динамиком, причем средство учета свойств контролируемого материала включает идентичный основному дополнительный емкостный датчик, установленный в нижней части емкости периодического опорожнения машины, а также клавиатуру выбора вида контролируемого материала, связанную с микропроцессором и постоянным запоминающим устройством. 11. The device according to claim 10, characterized in that it is equipped with a voltage to pulse frequency converter, a thermal compensation circuit of the detector parameters, a signal extraction circuit, while the input of the voltage to pulse frequency converter is connected to the detector output, and the converter output is connected to the input of the allocation circuit signals performed on the optocoupler converter, in addition, the means of accounting for the initial conditions and linearization of the obtained characteristics are made on the microprocessor associated with the means of switching on the technological of the process, by operative and read-only memory devices, a keyboard through an appropriate controller with liquid crystal indicators, as well as a speaker, and the means for taking into account the properties of the material being controlled includes an additional capacitive sensor identical to the main one installed at the bottom of the periodic emptying machine, as well as a keyboard for selecting the type of material to be controlled associated with a microprocessor and read-only memory. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средство контроля включения технологического процесса содержит схему фиксации переменной составляющей сигнала от контролируемого материала, обусловленной модуляцией потока указанного материала подвижными деталями подающего механизма. 12. The device according to claim 11, characterized in that the means for controlling the inclusion of the technological process contains a circuit for fixing the variable component of the signal from the material being controlled, due to the modulation of the flow of the specified material by the moving parts of the feeding mechanism.
RU93002601A 1993-02-04 1993-02-04 Device for testing characteristics of agricultural materials RU2016408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002601A RU2016408C1 (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for testing characteristics of agricultural materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93002601A RU2016408C1 (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for testing characteristics of agricultural materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016408C1 true RU2016408C1 (en) 1994-07-15
RU93002601A RU93002601A (en) 1997-04-20

Family

ID=20135715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93002601A RU2016408C1 (en) 1993-02-04 1993-02-04 Device for testing characteristics of agricultural materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2016408C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021337A2 (en) * 1995-12-13 1997-06-19 HÖLZL, Hans Vehicle and method for discharging fresh sewage sludge material or other organic fertilizers
RU2554449C2 (en) * 2010-04-14 2015-06-27 Кейтерпиллар Форест Продактс Инк. System for logging machine power distribution
RU176679U1 (en) * 2017-08-01 2018-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" INSTALLATION FOR RESEARCH ON THE ABRASIVE WEAR OF THE WORKING BODIES OF THE THRESHING UNIT OF GRAIN HARVESTERS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент РСТ WO 89/03052, кл. G 01V 3/08, 1989. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021337A2 (en) * 1995-12-13 1997-06-19 HÖLZL, Hans Vehicle and method for discharging fresh sewage sludge material or other organic fertilizers
WO1997021337A3 (en) * 1995-12-13 1997-10-23 Hoelzl Hans Vehicle and method for discharging fresh sewage sludge material or other organic fertilizers
RU2554449C2 (en) * 2010-04-14 2015-06-27 Кейтерпиллар Форест Продактс Инк. System for logging machine power distribution
RU176679U1 (en) * 2017-08-01 2018-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" INSTALLATION FOR RESEARCH ON THE ABRASIVE WEAR OF THE WORKING BODIES OF THE THRESHING UNIT OF GRAIN HARVESTERS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0143762A1 (en) Apparatus for dispensing a predetermined weight per unit of time of nonfree-flowing particulate material
US6502581B2 (en) Method and device for regulating the output humidity of tobacco
US8067704B2 (en) System and method for weighing particulate material moving on a conveyor
US4615403A (en) Weighing device
CN106998651A (en) United reaper and the grain evaluation control device for united reaper
US5194275A (en) Grain processing apparatus
KR920701797A (en) Grain Continuous Mixer
EP0843959A1 (en) Device for measuring parameters in an agricultural machine
RU2016408C1 (en) Device for testing characteristics of agricultural materials
JPH0227974A (en) Moisture adjustor for feed grain
US20110101997A1 (en) Flush-Mounted Capacitive Sensor Mount
KR100421452B1 (en) Process and device for continuously detecting the dampness of a bulk material
US3411675A (en) Powder feeding apparatus
US4546645A (en) Measuring device for the moisture content of granular materials
US20230060670A1 (en) Capacitive parameter measurement in a self-propelled forage harvester
RU2066521C1 (en) Apparatus for detecting object and/or object characteristics or its components, preferably for agricultural objects
RU1804278C (en) Device for control over characteristics of agricultural materials
JP2638742B2 (en) Quantitative material supply method and device
US7431143B2 (en) Controlling feeding of solid matter
CN104755887A (en) Device for determining an amount of bulk material, inlet device for bulk material, cleaning machine for bulk material and corresponding method
JPH03166111A (en) Delivery device with constant rate of flow
CN207810583U (en) A kind of coal charge charging gear
CN214398649U (en) Accurate measurement vibrating feeder
Alsayad et al. Improving the accuracy of two-stage weight feeding technology of bulk solids
SU891548A1 (en) Method and apparatus for automatic monitoring of delivery of material from hopper