RU2088912C1

RU2088912C1 - Moisture meter

Info

Publication number: RU2088912C1
Application number: RU94004619A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Кравченко; А.Б. Брут-Бруляко; А.Н. Ступников
Original assignee: Костромской государственный технологический университет
Priority date: 1994-02-11
Filing date: 1994-02-11
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: textile industry, in particular, measuring of textile material moisture during processing. SUBSTANCE: moisture meter has moisture sensor 6, generator 1, detector 17, univibrator 4 and differential amplifier. Moisture sensor 6 is connected to univibrator feedback whose outputs are connected to inputs of differential amplifier. Detector 17 is connected to output of differential amplifier. Output of generator 1 is connected to input of univibrator 4. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 1 dwg

Description

Изобретение может быть использовано для измерения влажности текстильных материалов в процессе их переработки. The invention can be used to measure the moisture content of textile materials during their processing.

Известны измерители влажности (авт. св. N 505936 G 01 N 9/36, N 898850 G 01 N 22/04, N 905754 G 01 N 22/04, N 1023232 G 01 N 25/58, N 1164541 G 01 N 22/04, N 1219964 G 01 N 22/04, N 1376024 G 01 N 25/58), в которых используются емкостный датчик влажности, генератор сверхвысокой частоты, модулятор, усилитель и регистрирующее устройство. Такие измерители влажности имеют сложную измерительную схему и, соответственно, незначительную надежность. Known moisture meters (ed. St. N 505936 G 01 N 9/36, N 898850 G 01 N 22/04, N 905754 G 01 N 22/04, N 1023232 G 01 N 25/58, N 1164541 G 01 N 22 / 04, N 1219964 G 01 N 22/04, N 1376024 G 01 N 25/58), which use a capacitive humidity sensor, microwave generator, modulator, amplifier and recording device. Such moisture meters have a complex measuring circuit and, accordingly, low reliability.

Известен влагомер (Карташова А. Н. и др. Технологические измерения и приборы в текстильной промышленности. М. Легкая и пищевая пром-сть, 1984. с. 248, с.312) в котором емкостный датчик влажности включен в одно из плеч мостовой измерительной схемы, питание которой осуществляется от генератора синусоидальных колебаний. С измерительной диагонали моста информационный сигнал поступает на вход усилителя, далее на вход демодулятора и регистрирующее устройство. A known moisture meter (Kartashova A.N. et al. Technological measurements and instruments in the textile industry. M. Light and food industry, 1984. S. 248, S. 312) in which a capacitive humidity sensor is included in one of the arms of the bridge measuring circuit powered by a sinusoidal oscillator. From the measuring diagonal of the bridge, an information signal is fed to the input of the amplifier, then to the input of the demodulator and the recording device.

Влагомер имеет сложную измерительную схему и, следовательно, незначительную надежность. The moisture meter has a complex measuring circuit and, therefore, negligible reliability.

Цель изобретения повышение надежности измерения влажности текстильных материалов. The purpose of the invention is to increase the reliability of measuring the moisture content of textile materials.

Поставленная цель достигается тем, что выход генератора соединен с входом одновибратора, датчик влажности включен в цепь обратной связи одновибратора, выходы которого соединены с входами дифференциального усилителя, а выход усилителя соединен с регистрирующим устройством. This goal is achieved by the fact that the output of the generator is connected to the input of the one-shot, the humidity sensor is included in the feedback circuit of the one-shot, the outputs of which are connected to the inputs of a differential amplifier, and the output of the amplifier is connected to a recording device.

На чертеже представлена принципиальная измерительная схема измерителя влажности. The drawing shows a schematic measuring circuit of a moisture meter.

Схема измерителя состоит из датчика влажности, генератора, одновибратора, дифференциального усилителя и регистрирующего устройства. The meter circuit consists of a humidity sensor, a generator, a single vibrator, a differential amplifier and a recording device.

Генератор и одновибратор выполнены на микросхеме, имеющей два ждущих мультивибратора на одном кристалле. Генератор выполнен на мультивибраторе 1, конденсаторе 2 и резисторе 3, одновибратор на мультивибраторе 4, резисторе 5, датчике влажности 6 и диоде 7. Второй, третий вход генератора и одновибратора соединены с источником питания (на схеме не показан). Первый выход генератора соединен с его первым входом и с первым входом одновибратора. Второй инверсный выход генератора не задействован. К третьему и четвертому входу генератора подключены конденсатор 2 и резистор 3. К третьему выходу одновибратора подключен датчик влажности 6, который формирует цепь обратной связи по влажности исследуемого материала. Диод 7 подключается к подстроечному резистору 5 и четвертому выходу одновибратора. Дифференциальный усилитель собран на транзисторах 9, 10, резисторах 11-14, конденсаторах 15, 16. Входы дифференциального усилителя через резисторы 13, 14 соединены с первым и вторым выходами одновибратора. The generator and the single-shot are made on a microcircuit having two standby multivibrators on one chip. The generator is made on a multivibrator 1, a capacitor 2 and a resistor 3, a single vibrator on a multivibrator 4, a resistor 5, a humidity sensor 6 and a diode 7. The second, third input of the generator and a single vibrator are connected to a power source (not shown in the diagram). The first output of the generator is connected to its first input and to the first input of a single-shot. The second inverse output of the generator is not involved. A capacitor 2 and a resistor 3 are connected to the third and fourth input of the generator. A humidity sensor 6 is connected to the third output of the single-vibrator, which forms a feedback circuit for the moisture content of the material under study. The diode 7 is connected to the tuning resistor 5 and the fourth output of the single-shot. The differential amplifier is assembled on transistors 9, 10, resistors 11-14, capacitors 15, 16. The inputs of the differential amplifier through resistors 13, 14 are connected to the first and second outputs of a single-shot.

Регистрирующее устройство 17 соединено с выходами дифференциального усилителя. В качестве регистрирующего устройства может быть использован вольтметр. The recording device 17 is connected to the outputs of the differential amplifier. As a recording device, a voltmeter can be used.

Измеритель влажности работает следующим образом. The moisture meter works as follows.

Генератор формирует импульсы длительности скважность, которых определяется параметрами конденсатора 2 и резистора 3. Импульсы с генератора подаются на вход одновибратора. Скважность импульсов на выходе одновибратора определяется параметрами подстроечного резистора 5 и емкостью датчика влажности 6. Диод 7 улучшает форму импульсов на выходе одновибратора. Емкость датчика зависит от влажности материала. Чем больше влажность материала, тем больше емкость датчика. Одновибратор имеет прямой и инверсный выходы. Первоначально при наладке измерителя датчик влажности приводят во взаимодействие с материалом имеющим относительную влажность близкую к нулю. С помощью резистора 5 устанавливают одинаковую длительность импульсов на прямом и инверсном выходах одновибратора. Конденсаторы 15 и 16 через резисторы 13 и 14 заряжаются импульсами с выходов одновибратора. Т.к. длительность импульсов на выходах одновибратора будет одинаковой, конденсаторы 15 и 16 заряжаются также до одинаковой величины. На базах транзисторов 9 и 10 будут равные напряжения, дифференциальный усилитель сбалансирован и показания регистрирующего устройства будут равны нулю. The generator generates pulses of duty cycle duration, which are determined by the parameters of the capacitor 2 and resistor 3. The pulses from the generator are fed to the input of a single-shot. The duty cycle of the pulses at the output of the one-shot is determined by the parameters of the tuning resistor 5 and the capacity of the humidity sensor 6. The diode 7 improves the shape of the pulses at the output of the one-shot. Sensor capacity is dependent on material moisture. The greater the moisture content of the material, the greater the sensor capacity. The single vibrator has direct and inverse outputs. Initially, when setting up the meter, the humidity sensor is brought into interaction with a material having a relative humidity close to zero. Using a resistor 5 set the same pulse duration at the direct and inverse outputs of a single vibrator. Capacitors 15 and 16 through resistors 13 and 14 are charged by pulses from the outputs of a single vibrator. Because the pulse duration at the outputs of the single-shot will be the same, the capacitors 15 and 16 are also charged to the same value. At the bases of transistors 9 and 10 there will be equal voltages, the differential amplifier is balanced and the readings of the recording device will be zero.

В случае взаимодействия датчика с материалом имеющим увеличенную влажность, его емкость увеличивается, длительность импульсов на одном из выходов одновибратора увеличивается, на другом уменьшается. Конденсаторы 15 и 16 заряжаются до разной величины, дифференциальный усилитель разбалансируется и на его выходе появляется напряжение. Регистрирующее устройство (вольтметр) покажет величину разбаланса. Величина разбаланса будет пропорциональна влажности материала. In the case of interaction between the sensor and the material with increased humidity, its capacity increases, the pulse duration at one of the outputs of the single-shot increases, at the other it decreases. The capacitors 15 and 16 are charged to different sizes, the differential amplifier is unbalanced and a voltage appears at its output. The recording device (voltmeter) will show the amount of imbalance. The amount of imbalance will be proportional to the moisture content of the material.

Технико-экономический эффект заявляемого измерителя влажности по сравнению с известным выражается в повышении надежности и возможности изготовления портативных измерителей влажности. The technical and economic effect of the inventive moisture meter in comparison with the known is expressed in increasing the reliability and ability to manufacture portable moisture meters.

Claims

A moisture meter comprising a moisture sensor, a generator and a recording device, characterized in that the meter circuit further includes a single vibrator and a differential amplifier, the generator output being connected to the input of the single vibrator, the humidity sensor is included in the feedback circuit of the single vibrator, the outputs of which are connected to the inputs of the differential amplifier , and the output of the amplifier is connected to a recording device.