RU2088902C1

RU2088902C1 - Device for measuring moisture content

Info

Publication number: RU2088902C1
Application number: RU95103126A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Калугин
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "ВНИИПИ информ БУТЭК"
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1997-08-27
Also published as: RU95103126A

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has two plates with sample placed between them. Lower surface of upper plate has through slots and is convex, upper surface of lower plate is concave. Outside plates there are mounted heaters, and one of plates has temperature-sensitive transducer included into group of heating temperature control which also incorporates measuring converter-amplifier, adder-amplifier, temperature setting unit, differentiator-amplifier and two transistor keys. Device has unit registering complete removal of moisture from sample which includes generator, bridge circuit electrically insulated plates placed into one arm of it, differentiated amplifier, rectifier, low-frequency filter, differentiator-amplifier with controlled bias signal and indicator. Device has unit measuring moisture content incorporating generator, unit for primary signal processing with amplification and rectification, amplifier with adjusted bias and amplification signal, recorder connected to measuring converter-amplifier, weight-to-electric signal converter which sensitive element is coupled to table where sample is positioned before drying process and after complete drying. EFFECT: enhanced functional reliability and accuracy. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативных, точных и абсолютных измерений содержания влаги в веществах с любой концентраций солей, металлов и влаги таких, как хлебные изделия и хлебные полуфабрикаты, кондитерские изделия и их полуфабрикаты, жидкие растворы, цементные шламы, всевозможные шихты и другие. The invention relates to measuring technique and can be used for prompt, accurate and absolute measurements of the moisture content in substances with any concentration of salts, metals and moisture such as bread products and semi-finished products, confectionery and their semi-finished products, liquid solutions, cement slurries, all kinds blends and others.

Известно устройство для измерения влажности кожи (Туричин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М. Госэнергоиздат, 1959), содержащее преобразователь влажности электрический сигнал и электрическую измерительную схему. Преобразователь представляет собой металлические пластины, между которыми зажимается исследуемая кожа. Кожа складывается вдвое, непроводящей пленкой наружу. Пластины служат электродами конденсатора. В электрической измерительной схеме высокой частоты мерой содержания влаги является относительная диэлектрическая проницаемость кожи, выражаемая через частотную характеристику генератора. A device for measuring skin moisture is known (A. Turichin. Electrical measurements of non-electric quantities. M. Gosenergoizdat, 1959), comprising a moisture transducer, an electrical signal and an electrical measuring circuit. The transducer is a metal plate between which the test skin is clamped. The skin folds in half, with a non-conductive film to the outside. The plates serve as electrodes of the capacitor. In a high frequency electrical measurement circuit, a measure of moisture content is the relative dielectric constant of the skin, expressed through the frequency response of the generator.

Основным недостатком устройства является невозможность точного измерения влажности при ее высоких значениях, более 25% В хлебопекарной промышленности и цементной влажность образцов требуется определять с высокой точностью 0,2% при влажности 40 75% с содержанием электролитов и металлов. Активное сопротивление при измерении приведенным устройством составит примерно 50 Ом и менее, зависящее от многих параметров (сжатие пластинами, концентрация солей и металлов, влажность, температура и др.). Чтобы выделить относительную диэлектрическую проницаемость, нужно использовать частоту близкую к 100 МГц и более. С такими условиями точные измерения этим устройством невозможны. The main disadvantage of the device is the inability to accurately measure moisture at its high values, more than 25%. In the baking industry and cement, the moisture content of samples must be determined with high accuracy of 0.2% at a humidity of 40 to 75% with the content of electrolytes and metals. The active resistance when measured by the above device will be approximately 50 Ohms or less, depending on many parameters (compression by plates, concentration of salts and metals, humidity, temperature, etc.). To highlight the relative permittivity, you need to use a frequency close to 100 MHz or more. Under such conditions, accurate measurements with this device are not possible.

Наиболее близким к изобретению по назначению и конструкции является устройство для определения влажности материалов (Трубников В. Ф. и Матлаева Н. И. Авторское свидетельство N 1408298, заявлено 05.10.85; N 3988487/30-26, опублик. 07.07.88, бюл. N 25, прототип). Данное устройство содержит сушильную камеру с контейнерами для материала, нагревательные элементы, блок питания, вентилятор, весы и систему автоматического регулирования температуры в сушильной камере. Кроме того, устройство снабжено механизмом присоединения контейнеров внутри сушильной камеры к весам, которые расположены на крышке сушильной камеры. Closest to the invention in designation and design is a device for determining the moisture content of materials (Trubnikov V.F. and Matlaeva N.I. Copyright certificate N 1408298, claimed 05.10.85; N 3988487 / 30-26, published. 07.07.88, bull. . N 25, prototype). This device contains a drying chamber with containers for material, heating elements, a power supply, a fan, a balance and an automatic temperature control system in the drying chamber. In addition, the device is equipped with a mechanism for attaching containers inside the drying chamber to the scales, which are located on the lid of the drying chamber.

Устройство работает следующим образом. Включенные в электросеть нагревательные элементы, управляемые системой автоматического регулирования температуры нагрева, нагревают воздух в сушильной камере до заданной температуры. Исследуемый материал помещают в контейнер, взвешивают, контейнер помещают в сушильную камеру. Включают реле времени. По сигналу реле времени контейнер внутри сушильной камеры присоединяют к подвеске весов специальным механизмом и фиксируют вес после высушивания. После этого вычисляют влажность материала в процентах. The device operates as follows. The heating elements included in the electric network, controlled by the automatic control system of the heating temperature, heat the air in the drying chamber to a predetermined temperature. The test material is placed in a container, weighed, the container is placed in a drying chamber. Turn on the time relay. By the signal of the time relay, the container inside the drying chamber is connected to the suspension of the balance by a special mechanism and the weight is fixed after drying. After that, calculate the moisture content of the material in percent.

Основным недостатком известного устройства является то, что нет объективной фиксации момента полного удаления влаги в процессе высушивания. Определению влажности предшествуют специальные исследования для каждого материала. The main disadvantage of the known device is that there is no objective fixation of the moment of complete removal of moisture during the drying process. Moisture determination is preceded by special studies for each material.

Конструкция не ориентирована на интенсивное высушивание и быстрый нагрев. Весь процесс определения влажности занимает около 1,5 ч. The design is not focused on intensive drying and rapid heating. The whole process of determining moisture takes about 1.5 hours.

Приведенные ограничения не позволяют оперативно определять влажность любых веществ любого веса. The above limitations do not allow to quickly determine the moisture content of any substances of any weight.

Технический результат изобретения повышение производительности точных измерений влажности вещества любой концентрации солей, металлов, влаги с автоматической фиксацией момента полного удаления влаги. The technical result of the invention is the increase in the performance of accurate measurements of the humidity of a substance of any concentration of salts, metals, moisture with automatic fixation of the moment of complete removal of moisture.

Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения влажности, содержащем приспособления для высушивания образцов, весы, систему автоматического регулирования температуры нагрева, блок питания, дополнительно включены блок регистрации момента полного удаления влаги и блок измерения влажности, при этом приспособление для высушивания образцов включает две горизонтальные металлические плиты, сделанные из материала с высокими теплопроводностью и теплоемкостью, нагревательные элементы, размещенные внутри плит, и термодатчик, вмонтированный в одну из плит, причем плиты установлены с возможностью их электрической изоляции друг от друга и прижатия друг к другу, при этом верхняя поверхность нижней плиты выполнена вогнутой, а нижняя поверхность верхней плиты выполнена выпуклой, вдоль нижней поверхности верхней плиты выполнены сквозные прорези, при этом система автоматического регулирования температуры нагрева включает задатчик температуры и последовательно соединенные измерительный преобразователь-усилитель, сумматор-усилитель, дифференциатор-усилитель, первый и второй транзисторные ключи, транзисторный усилитель, оптрон, блок управления симметричным тиристором и симметричный тиристор, соединенный с нагревательными элементами, причем второй вход сумматора-усилителя подключен к задатчику температуры, а вход транзисторного усилителя через сопротивление подключен к выходу измерительного преобразователя-усилителя, блок регистрации момента полного удаления влаги содержит последовательно соединенные генератор, мостовую схему, дифференциальный усилитель, выпрямитель, фильтр низкой частоты, дифференциатор-усилитель с регулируемым сигналом смещения и индикатор, причем в одно из плеч мостовой схемы включены электрически изолированные плиты, весы выполнены в виде преобразователя вес-электрический сигнал, содержащего чувствительный элемент, на котором установлен столик для образца, причем вход преобразователя вес-электрический сигнал соединен с выходом генератора, блок измерения влажности содержит последовательно соединенные узел первичной обработки сигнала, усилитель с регулируемым сигналом смещения и усиления и регистратор, установленный с возможностью подключения к выходу измерительного преобразователя-усилителя, при этом вход узла первичной обработки сигнала соединен с выходом преобразователя вес-электрический сигнал, а блок питания дополнительно содержит трансформатор, вторичная обмотка которого подключена ко второму входу первого ключа. The technical result is achieved by the fact that in the device for measuring humidity, containing devices for drying samples, scales, a system for automatically controlling the heating temperature, a power supply unit, an additional unit for recording the moment of complete removal of moisture and a unit for measuring humidity is additionally included, while the device for drying samples includes two horizontal metal plates made of a material with high thermal conductivity and heat capacity, heating elements placed inside the plates, and thermo a sensor mounted in one of the plates, the plates being installed so that they can be electrically isolated from each other and pressed against each other, while the upper surface of the lower plate is made concave and the lower surface of the upper plate is convex, through slots are made along the lower surface of the upper plate the system of automatic control of the heating temperature includes a temperature setter and series-connected measuring transducer-amplifier, adder-amplifier, differentiator-force spruce, first and second transistor switches, a transistor amplifier, an optocoupler, a symmetric thyristor control unit and a symmetric thyristor connected to heating elements, the second input of the adder-amplifier connected to the temperature controller, and the input of the transistor amplifier connected to the output of the measuring transducer-amplifier through resistance , the unit for recording the moment of complete moisture removal contains a series-connected generator, a bridge circuit, a differential amplifier, a rectifier, a low filter th frequency, a differentiator-amplifier with an adjustable bias signal and an indicator, moreover, electrically isolated plates are included in one of the arms of the bridge circuit, the scales are made in the form of a weight-electric signal transducer containing a sensitive element on which a sample table is mounted, and the converter input is weight -electric signal is connected to the output of the generator, the humidity measurement unit contains series-connected unit for primary signal processing, an amplifier with an adjustable bias and gain signal I and a recorder installed with the ability to connect to the output of the measuring transducer-amplifier, while the input of the primary signal processing unit is connected to the output of the weight-electric signal converter, and the power supply additionally contains a transformer, the secondary winding of which is connected to the second input of the first key.

Повышение производительности точных измерений веществ с любой концентрацией солей, металлов и влаги достигается согласованной работой электрических блоков автоматического регулирования температуры нагрева, регистрации момента полного удаления влаги и измерения влажности, а также конфигурацией плит. Improving the performance of accurate measurements of substances with any concentration of salts, metals and moisture is achieved by the coordinated operation of electrical units for automatically controlling the heating temperature, recording the moment of complete removal of moisture and measuring moisture, and also the configuration of the plates.

Блок автоматического регулирования температуры нагрева с датчиком температуры, задатчиком температуры и симметричным тиристором обеспечивает быстрый нагрев до заданной оптимальной температуры. The automatic temperature control unit with a temperature sensor, a temperature setpoint and a symmetric thyristor provides fast heating to a predetermined optimum temperature.

Введение дифференциатора-усилителя обеспечивает высокоточную стабилизацию температуры, так как дифференциатор-усилитель реагирует только на переменную часть сигнала и позволяет использовать большое усиление. The introduction of a differentiator-amplifier provides high-precision temperature stabilization, since a differentiator-amplifier responds only to the variable part of the signal and allows the use of a large gain.

Оптрон исключает влияние высокого переменного напряжения на низковольтные точные сигналы. Высокоточная стабилизация температуры нагрева плит сводит к минимуму помехи от высокого напряжения на точность регистрации момента полного удаления и измерения влажности. The optocoupler eliminates the influence of high AC voltage on low-voltage accurate signals. High-precision stabilization of the heating temperature of the plates minimizes interference from high voltage on the accuracy of recording the moment of complete removal and measurement of humidity.

Плиты в роли электродов и слой исследуемого вещества образуют проводник с изменяющимся по мере высушивания сопротивлением от малой величины до бесконечности и конденсатор с изменяющейся относительной диэлектрической проницаемостью от максимальной до минимальной величины. Величина относительной диэлектрической проницаемости зависит от количества влаги. Для воды она равна 81. Величина этой характеристики для сухого образца близка к 1 2. Plates in the role of electrodes and a layer of the test substance form a conductor with resistance varying from a small value to infinity as it dries and a capacitor with a varying relative permittivity from maximum to minimum. The value of the relative dielectric constant depends on the amount of moisture. For water, it is 81. The value of this characteristic for a dry sample is close to 1 2.

Это обстоятельство позволяет применить мостовые схемы CCRR в блоке регистрации момента полного удаления влаги. This circumstance allows the use of CCRR bridge circuits in the unit for recording the moment of complete moisture removal.

Эта система автоматически с высокой точностью порядка ±0,1% сигнализирует момент полного удаления влаги при высушивании веществ с любой концентрацией солей, металла и влаги без предварительного определения времени высушивания. This system automatically with high accuracy of the order of ± 0.1% signals the moment of complete removal of moisture when drying substances with any concentration of salts, metal and moisture without first determining the drying time.

В процессе высушивания емкость конденсатора, образованного плитами с заключенными между ними образцом уменьшается, сигнал на входе дифференциатора-усилителя изменяется и на его выходе сигнал будет пропорциональным скорости этого изменения, на вход индикатора поступает запирающий сигнал, индикатор молчит (не горит). При полном удалении влаги на выходе дифференциатора-усилителя только сигнал смещения и индикатор срабатывает (загорается, если индикатор световой). During the drying process, the capacitance of the capacitor formed by the plates with the sample enclosed between them decreases, the signal at the input of the differentiator-amplifier changes and at its output the signal will be proportional to the rate of this change, a locking signal is supplied to the indicator input, the indicator is silent (off). With the complete removal of moisture at the output of the differentiator-amplifier, only the bias signal and the indicator works (lights up if the indicator is light).

Вогнутая поверхность нижней плиты образует емкость для жидких растворов, а выпуклая поверхность верхней плиты позволяет придать исследуемому образцу тонкий слой, что способствует убыстрению высушивания. Прорези на нижней поверхности верхней плиты играют роль паровыпускников, что исключает выбрасывание исследуемого вещества при интенсивном испарении и позволяет использовать высокие температуры для любых веществ. Эти прорези выполнены сквозными через всю поверхность плиты, например, шириной 1 мм и глубиной 2 мм. Такая конфигурация плит способствует ускорению процесса высушивания и совместно с электрическими схемами повышает производительность точных измерений влажности в любых веществах. The concave surface of the bottom plate forms a container for liquid solutions, and the convex surface of the top plate allows you to give a sample a thin layer, which contributes to faster drying. Slots on the lower surface of the upper plate play the role of steam vents, which eliminates the ejection of the test substance during intensive evaporation and allows the use of high temperatures for any substances. These slots are made through through the entire surface of the plate, for example, 1 mm wide and 2 mm deep. This plate configuration helps speed up the drying process and, together with electrical circuits, improves the performance of accurate moisture measurements in any material.

Блок измерения влажности в процентах автоматически реализует вычисление влажности по известной формуле, что позволяет ускорить точные измерения влажности без применения дополнительных точных лабораторных весов. Этот блок усиливает и измеряет электрический сигнал, полученный преобразователем вес-электрический сигнал. На выходе этого блока находится регистратор со шкалой или цифровым табло. Шкала имеет деления до 100. Влажность определяется в соответствии с известной формулой

Блок измерения влажности выполнен в соответствии с этой формулой, что позволяет упростить и ускорить измерения. Электрическая схема этого блока выполнена так, что отсчет по шкале (табло) выходного регистратора без образца равен 100. Размах электрического сигнала изменением усиления усилителя делают таким, чтобы отсчет при помещенном на столике образцом до высушивания с определенным весом, например, около 5 г, был равен 0.The percentage humidity measurement unit automatically implements the calculation of humidity according to the well-known formula, which allows you to accelerate accurate humidity measurements without the use of additional accurate laboratory scales. This unit amplifies and measures the electrical signal received by the weight-electrical signal converter. At the output of this unit is a recorder with a scale or digital display. The scale has divisions up to 100. Humidity is determined in accordance with the well-known formula

The moisture measurement unit is made in accordance with this formula, which allows to simplify and accelerate measurements. The electrical circuit of this unit is designed so that the readout on the scale (scoreboard) of the output recorder without a sample is 100. The magnitude of the electrical signal by changing the gain of the amplifier is such that the readout when the sample is placed on the table before drying with a certain weight, for example, about 5 g, is equal to 0.

Величина влажности линейно зависит от веса после высушивания, потому преобразованная формула

Если начальный отсчет без образца 100, его устанавливают регулируемым смещением усилителя, с образцом до высушивания 0, что устанавливают регулировкой усиления, то выходной регистратор с помещенных на столике образцом после высушивания будет показывать эту разность, т.е. влажность в процентах.The moisture content linearly depends on the weight after drying, therefore the converted formula

If the initial count without sample 100, it is set by adjustable bias of the amplifier, with the sample before drying 0, which is set by adjusting the gain, then the output recorder from the sample placed on the table after drying will show this difference, i.e. humidity in percent.

На фиг. 1 и 2 представлено устройство для измерения влажности. In FIG. 1 and 2 show a device for measuring humidity.

Устройство содержит верхнюю и нижнюю плиты 1, выполненные, например, из дюралюминия марки Д-16; с одного края плиты соединены шарниром, с другого - имеют ручку с зажимом. Ручки и втулки в шарнире выполнены из электроизоляционного материала. The device comprises an upper and lower plate 1, made, for example, of duralumin grade D-16; on one edge of the plate are connected by a hinge, on the other - they have a handle with a clamp. The handles and bushings in the hinge are made of electrical insulating material.

В целях обеспечения электробезопасности посредством сохранения единого заземления ручки снабжены упругим контактом. В разомкнутом положении плиты электроконтактируют, в прижатом электроизолированы. In order to ensure electrical safety by maintaining a uniform grounding, the handles are equipped with an elastic contact. In the open position, the plates are electrocontacted, while pressed, they are insulated.

Нагревательные элементы 25 выполнены из проволочной спирали в керамических изоляторах и смонтированы внутри плит. The heating elements 25 are made of a wire spiral in ceramic insulators and mounted inside the plates.

Термодатчиком 4 служит термопара, вмонтированная в одну из плит. Thermocouple 4 is a thermocouple mounted in one of the plates.

Система автоматического регулирования стабилизации температуры нагрева дополнительно содержит смонтированные на общей монтажной плате 2 и последовательно соединенные измерительный преобразователь-усилитель 5, сумматор-усилитель 7, подключенный вторым входом к введенному в устройство задатчику температуры 6, дифференциатор-усилитель 8, первый и второй транзисторные ключи 9, при этом второй вход первого ключа соединен со вторичной обмоткой введенного в устройство трансформатора блока питания 26, который включает также выпрямитель фиксированного двуполярного напряжения. The automatic control system for stabilizing the heating temperature further comprises mounted on a common circuit board 2 and connected in series with a measuring transducer-amplifier 5, an adder-amplifier 7 connected by a second input to a temperature setter 6 inserted into the device, a differentiator-amplifier 8, the first and second transistor switches 9 wherein the second input of the first key is connected to the secondary winding of the power supply unit 26 introduced into the transformer device, which also includes a fixer rectifier bipolar voltage.

Блок питания 26 укреплен в основании корпуса. В корпусе устройства смонтированы на общей плате 2 последовательно соединенные транзисторный усилитель 10, который разделенным сопротивлениями входом подключен к выходу измерительного преобразователя-усилителя 5, оптрон 11, блок управления симметричным тиристором 12, симметричный тиристор 13, в нагрузку которого включены нагревательные элементы. В блок регистрации момента полного удаления влаги введены последовательно соединенные, генератор 14, мостовая схема 15, в одно из плеч которой подключены электрически изолированные плиты 1, дифференциальный усилитель 16, выпрямитель 17, фильтр низкой частоты 18, дифференциальный усилитель 19 с регулируемым сигналом смещения и индикатор 20, в качестве которого используют, например, светодиод. В блок измерения влажности введены последовательно соединенные преобразователь вес-электрический сигнал 21, выполненный, например, в виде цилиндрического дифференциального конденсатора, укрепленного на основании корпуса, причем вход преобразователя соединен с генератором 14, узел первичной обработки сигнала 22, содержащий мостовую схему CCRR, второе плечо которой размещено на общей плате 2, а первым плечом служит дифференциальный конденсатор, усилитель с регулируемым сигналом смещения и усилением 23, регистратор 3, установленный с возможностью переключения на выход измерительного преобразователя-усилителя 5, причем в данном конкретном исполнении введенный в устройство столик 24 укреплен на конце установленного вертикально стержня, пропущенного через верхнее основание корпуса. The power supply 26 is fixed at the base of the housing. A transistor amplifier 10, which is connected to the output of the measuring transducer-amplifier 5, an optocoupler 11, a control unit of a symmetric thyristor 12, a symmetric thyristor 13, into the load of which heating elements are mounted on a common board 2, is mounted on a common board 2. In the unit for recording the moment of complete removal of moisture, series-connected, a generator 14, a bridge circuit 15, into one of the arms of which electrically insulated plates 1, a differential amplifier 16, a rectifier 17, a low-pass filter 18, a differential amplifier 19 with an adjustable bias signal and an indicator are connected 20, which is used, for example, an LED. In the moisture measuring unit, a weight-electric signal 21 converter is connected in series, made, for example, in the form of a cylindrical differential capacitor mounted on the base of the housing, the input of the converter being connected to a generator 14, a signal processing unit 22 containing a CCRR bridge circuit, a second arm which is located on the common board 2, and the first shoulder is a differential capacitor, an amplifier with an adjustable bias signal and a gain of 23, a recorder 3 installed with possibly Tew switching output transducer-amplifier 5, and in this particular embodiment of the device inserted into the table 24 is mounted on the end of the set rod vertically passed through the upper base housing.

Стержень установлен с возможностью вертикальной юстировки. Другим концом стержень опирается на подвижный конец горизонтального упругого элемента, второй конец которого жестко закреплен. The rod is installed with the possibility of vertical alignment. At the other end, the rod rests on the movable end of the horizontal elastic element, the second end of which is rigidly fixed.

Цилиндрический дифференциальный конденсатор включает два электрически изолированных неподвижных цилиндра и один подвижный, который соединен с упругим элементом. A cylindrical differential capacitor includes two electrically isolated fixed cylinders and one movable cylinder, which is connected to an elastic element.

Измерение влажности устройством выполняют следующим образом. Measurement of moisture by the device is as follows.

Вначале включают прибор в сеть. На выходе термодатчика имеется низкий сигнал от температуры плиты. На выходе сумматора 7 формируется только сигнал от задатчика температуры 6, отпирающий транзисторные ключи 9, сигнал которых запирает транзисторный усилитель 10. На выходе блока управления 12 действует постоянный управляющий сигнал и симметричный тиристор 13 пропускает оба периода высоковольтного переменного тока. Нагревательные элементы 25 интенсивно нагревают плиты 1. По мере увеличения сигнала термодатчика с увеличением температуры измерительный преобразователь-усилитель формирует открывающий усилитель 10 сигнал. В то же время на вход усилителя 10 действует переменный запирающий сигнал от ключей 9, сформированный переменным сигналом от вторичной обмотки трансформатора блока питания 26, поэтому на выходе усилителя 10 формируется переменный сигнал и через тиристор 13 проходят только полпериода высоковольтного тока. First, connect the device to the network. At the output of the temperature sensor there is a low signal from the temperature of the plate. At the output of the adder 7, only a signal is generated from the temperature setter 6, unlocking the transistor switches 9, the signal of which locks the transistor amplifier 10. At the output of the control unit 12, a constant control signal is applied and the symmetric thyristor 13 passes both periods of high-voltage alternating current. The heating elements 25 intensely heat the plates 1. As the temperature sensor signal increases with temperature, the measuring transducer-amplifier generates a signal opening amplifier 10. At the same time, an alternating locking signal from the keys 9, formed by an alternating signal from the secondary winding of the transformer of the power supply 26, acts on the input of the amplifier 10, therefore, an alternating signal is generated at the output of the amplifier 10 and only half the high-voltage current passes through the thyristor 13.

Элементы 25 нагревают плиты уже в щадящем режиме. С увеличением температуры на входе сумматора сигналы от задатчика температуры и усилителя 5 выравниваются, и на выходе сумматора сигнал меняет знак. Этот сигнал после большого усиления усилителем 8 запирает ключи 9 и на входе усилителя 10 действует только постоянный открывающий сигнал. Этот усиленный сигнал через оптрон 11 подавляет управляющий сигнал в блоке 12 и тиристор 13 закрыт. Нагревательные элементы полностью обесточены. После незначительного остывания плит на выходе сумматора появляется снова отпирающий ключи 9 сигнал и стабилизирующий температуру цикл повторяется. Плиты нагреваются в течение 3 мин. Elements 25 heat the stoves already in a gentle mode. With increasing temperature at the input of the adder, the signals from the temperature setpoint and amplifier 5 are aligned, and the signal changes sign at the output of the adder. This signal after a large amplification by the amplifier 8 locks the keys 9 and only a constant opening signal acts at the input of the amplifier 10. This amplified signal through the optocoupler 11 suppresses the control signal in block 12 and the thyristor 13 is closed. The heating elements are completely de-energized. After a slight cooling of the plates at the output of the adder appears again unlocking keys 9 signal and the temperature-stabilizing cycle is repeated. The plates heat up for 3 minutes.

На столик 24 помещают бумажный пакет, который используют только для предохранения плит от загрязнения и потери части сыпучих и жидких образцов, смещением сигнала усилителя 23 устанавливают отсчет на регистраторе 3, равный 100. На этот момент регистратор включен в режим измерения влажности. В бумажный пакет помещают образец, укладывают пакет с образцом на столик 24. Под нагрузкой преобразователя 21 и узел первичной обработки сигнала формируют сигнал, пропорциональный весу образца и обратный знаку сигнала смещения. Регулировкой усиления усилителя 23 устанавливают отстчет 0. A paper bag is placed on table 24, which is used only to protect the plates from pollution and loss of part of bulk and liquid samples, by shifting the signal of amplifier 23, the countdown on recorder 3 is set to 100. At this point, the recorder is switched on in the humidity measurement mode. A sample is placed in a paper bag, a sample bag is placed on the table 24. Under the load of the transducer 21 and the primary signal processing unit, a signal is proportional to the weight of the sample and opposite to the sign of the bias signal. By adjusting the gain of the amplifier 23 set the count 0.

Пакет с образцом укладывают на нижнюю плиту и прижимают верхней. Начнется интенсивное высушивание образца. Генератор 14 питает мостовую схему 15, с диагональных точек которой сигнал подан на усилитель 16. При высушивании емкость конденсатора, образованного плитами и образцом, уменьшается, равновесие мостовой схемы CCRR нарушается. На выходе выпрямителя 17 сформирован изменяющийся по амплитуде и по полярности запирающий индикатор 20 сигнал. Этот сигнал предварительно фильтруется фильтром 18 и усиливается дифференциатором-усилителем 19. При полном удалении влаги на диагонали мостовой схемы формируется постоянный по амплитуде сигнал, после выпрямителя 17 постоянный сигнал, на который не реагирует дифференциатор усилитель 19. На выходе этого усилителя только появляется сигнал смещения, открывающий индикатор 20, который сигнализирует о полном удалении влаги. Требуемая точность фиксации этого момента настраивается регулировкой смещения усилителя 19. The sample bag is placed on the bottom plate and pressed to the top. Intensive drying of the sample begins. The generator 14 feeds the bridge circuit 15, from the diagonal points of which the signal is applied to the amplifier 16. When dried, the capacitance of the capacitor formed by the plates and the sample decreases, the equilibrium of the CCRR bridge circuit is disturbed. At the output of the rectifier 17, a signal varying in amplitude and polarity is formed, blocking the indicator 20. This signal is pre-filtered by a filter 18 and amplified by a differentiator-amplifier 19. When the moisture is completely removed, a constant-amplitude signal is generated on the diagonal of the bridge circuit, after a rectifier 17 a constant signal to which the differentiator 19 does not respond. An offset signal only appears at the output of this amplifier, opening indicator 20, which signals the complete removal of moisture. The required accuracy of fixing this moment is adjusted by adjusting the bias of the amplifier 19.

При появлении сигнала индикатора образец извлекается и укладывается на столик 24. Регистратор показывает влажность в процентах. When the indicator signal appears, the sample is removed and placed on the table 24. The recorder shows the humidity in percent.

Claims

A device for measuring humidity, comprising a balance and a device for drying samples, connected to a system for automatically controlling the heating temperature, including a power supply unit, characterized in that the device further comprises a unit for recording the moment of complete removal of moisture and a unit for measuring humidity, while the device for drying samples includes two metal horizontal plates made of a material with high thermal conductivity and heat capacity, heating elements placed inside utensils of plates, and a temperature sensor mounted in one of the plates, the plates being installed so that they can be electrically insulated from each other and pressed against each other, while the upper surface of the lower plate is concave and the lower surface of the upper plate is convex along the lower surface of the upper plate through slots, while the system of automatic control of the heating temperature includes a temperature controller and series-connected measuring transducer-amplifier, adder-amplifier, differential-force an amplifier, a first and second transistor switches, a transistor amplifier, an optocoupler, a symmetric thyristor control unit and a symmetric thyristor connected to heating elements, the second input of the amplifier adder being connected to a temperature setter, and the input of the transistor amplifier through resistors connected to the output of the measuring transducer-amplifier, the unit for recording the moment of complete removal of moisture contains a series-connected generator, a bridge circuit, a differential amplifier, a rectifier, a low-pass filter th frequency, a differentiator-amplifier with an adjustable bias signal and an indicator, moreover, electrically isolated plates are included in one of the arms of the bridge circuit, the scales are made in the form of a weight-electrical signal transducer containing a sensing element on which a sample table is mounted, and the input of the transducer is electric weight the signal is connected to the output of the generator, the humidity measuring unit contains a series-connected primary signal processing unit, an amplifier with adjustable bias signal and gain Ia and recorder mounted with possibility of connection to the output of the transmitter amplifier, the input of the primary signal processing unit connected to the output electrical signal converter by weight, and the power supply further includes a transformer, whose secondary winding is connected to a second input of the first key.