SU1068906A1 - Влагомер - Google Patents

Abstract

I. ВЛАГОМЕР, содержащий датчик влажности с подключенным к нему преобразователем сигнала датчика влажности в частоту, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу программируемого счетчикаг выход которого подсоединен к счетному входу первого триггера, выход которого подключен к другому входу первого элемента И, а также второй элемент И, два блока программных переключателей, блок управлени  и блок индикации, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  влажности при нелинейной функции преобразовани , дополнительно введены посто нное запоминающее устройство, первый двоичный счетчик, датчик температуры материала , преобразователь сигнала датчика теишературы материала в частоту,блок Цифрового умножени , блок цифрового суммировани , блок синхронизации, причем датчик температуры материала подключен к входу преобразовател  сигнгша датчика температуры материала в частоту, выход которого подключен к первому входу второго элемерта И, выход которого подключен к счётному входу первого двоичного счетчика , к выходу которого подключены адресные входы посто нного запоминающего устройства, выход которого подсоединен к входам записи программируемого счетчика, выход блока управлени  подключен к первому входу блока синхронизации и к входам установки нул  первого двоичного счетчика,программируемого счетчика и первого триггера, выход которого.подключен к второму входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к второму входу второго элемента И, второй выход блока синхронизации подключен к входу разрешени  считывани  посто нного запоминакмдего устройства и к входам установки нул  блока цифрового суммировани  и блока цифрового умножени ; третий выход.блока синхронизации подключен к входу установки единицы первого триггера и через g первый программный переключатель - к-1 входу блока цифрового суммировани . Iff/) первый вход блока цифрового умножени  подключен к выходу первого элемента И, второй вход - к выходу второго, программного переключател , а выход -2 к входу блока цифрового суммировани , выход которого подключен к блоку индикации , 2. Влагомер по п.1, отлича05 00 ющийс  тем, что блок синхронизации содерзкит второй триггер,третий элемент и и два ждущих мультивибрасо тора, причем первый вход блока синх-. ронизации соединен с входом установки нул  второго триггера, второй вход блока синхронизации соединен с первым входом третьего элемента И, вто рой вход которого соединен о выходом второго триггеру, а выход - с входом первого - здущего мультивибратора и  вл етс  первым выходом блока синхронизадли , выход первого ждущего.мультивибратора соединен с входом второго ждущего мультивибратора и  вл етс  вторым выходом блока синхронизации, выход второго ждущего мультивибратора соединен с входом установки единицы второго триггера и  вл етс  третьим выходом блока синхронизации.

Description

3. Влагомер по пп.1 и 2, о т л ичающийс  тем, что блок цифрового , умножени  содержит второй двоичный счетчик, блок одновибраторов, вентили и элемент. ИЛИ, причем вход второго двоичного счетчика  вл етс  первым входом блока цифрового умноженин , выходы второго двоичного счетчика подключены к входам блока одновибраторов , выходы которых подключе ны к первым входам вентилей, вторые входы которых  вл ютс  вторым входом блока, а выходы вентилей соединены с входами элемента.ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока цифрового умножени .

Изобретение предназначено дл  кон трол  и измерени  влажности сыпучих и жидких материапов и может быть использовано во всех отрасл х пролвлш ленности и сельского хоз йства. Известен влагомер, содержащий измерительный двухполюсник с подключенным; к нему преобразователем влажностьт-част .ота, а также преобразователь частоты в количество импульсов с переменным масштабом преобразовани , генератор импульсов с регулируе мой частотой следовани , схему управ лени , реверсивный счетчик импульсов и блок цифровой индикации til. . Недостаток устройства заключаетс  в том, что частота и влажность преоб разовател  св заны нелинейной зависи мостью, а блок линеаризации отсутствует , что не обеспечивает измерени  влажности в широком диапазоне с высо кой точностью. Наиболее близким к изобретению  вл етс  влагомер, содержащий измерительный датчик с подключенным к не му преобразователем влажность-часто-г та, выход которого через элемент И подключен к счётному входу программи руемого счетчика, выход его подсоединен к счетнс(У входу триггера, выход которого подключен к другому входу элемента И, а также второй эле мент и, два блока программных переключателей , блок управлени  и блок индикации С21. Основной недостаток известного влагомера состоит в том, что он может с достаточной точностью отображать , измер емую влажность лишь в ТОМ .случае, если градуировочна ха-; рактеристика первичного преобразовател  линейна. При нелинейной характеристике известное устройство имеет низкую точнбсть определени  измер емой величины. Цель изобретени  - повыше«ие точности измерени  влажностипри нелинейной функции преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что во элагомер, содержащий дат чик влажности с подключенным к чему преобразователем сигнала датчика влажности в частоту, выход которого через первый элемент И подключен к счетному входу программируемого счетчика , выход которого подсоединен к счетному входу первого триггера, выход которого подключен к другому входу первого элемента И, а также второй элемент И, два блока программных переключателей,-блок управлени  и блок индикации, дополнительно введены посто нное запоминающее устройство , первый двоичный счетчик, датчик температуры материала, преобразователь сигнала датчика температуры материала в частоту, блок цифрового умножени , блок цифрового суммировани ., блок синхронизации причем датчк температурь материала подключен к преобразовател  сигнала датчика температуры материала в частоту, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого двоичного счетника, к выходу которого подключены адресные входы посто нного запоминаюиего устройства , выход . которого подсоединен к входам записи программируемого Счетчика, выход блока управлени  подключен к первому входу блока синхронизации и к Входам установки нул  первого двоичного счетчика, программируемого счетчика и первого триггера , выход которого подключен к второму входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к второму входу второго элемента И, второй, выхОд блока синхронизации, подключен к входу разрешени  считывани  посто н-. ного запоминак це го устройства и к входам установки нул  блока цифрового суммировани  и блока цифрового умножени , третий выход блока синхронизации подключён к входу установки единицы первого триггера и через первый программный переключатель - к входу блока цифрового суммировани , первый вход блока цифрового умножени  подключен к выходу первого элемента И, второй вход - к выходу второго программного подключател , а выход - к входу блока цифрового суммировани , выход которого подклю чен к блоку индикации. Блок синхронизации содержит второй триггер, третий элемент И и два ждущих мультивибратора, причем пер вый вход блока синхронизации соединен с входом установки нул  второго триггера, второй вход блока синхрони зации соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которой соединен с выходом второго триг гера, а выход - с входом первого ищущего мультивибратора и  вл етс  первым выходом блока синхронизации, ВЫХОД первого ждущего мультивибрато ра соединен с входом второго ждущег мультивибратора и  вл етс  вторым выходом блока синхронизации, выход второго ждущего мультивибратора соединен с входс и установки единицы вт рого триггера и  вл етс  третьим вы ходом блока синхронизации. Блок цифрового умножени  содержит второй двоичный счетчик, блок одновибраторов, вентили и элемент ИЛ причем вход второго двоичного счетч ка  вл етс  первым входом блока циф рового умножени , выхсфкы второго дв ичного счетчика подключены к входам блока одновибраторов, выходы которы подключены к первым входам ве нтилей , вторые входы которых /1ВЛЯЮТСЯ вторым входом блока, а выходывентилей соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока цифрового умножени  При этом в качестве измерительного датчика может использоватьс  емкостный двухполюсник, совмещенный с весовым включающим устройством, соединенным с входом блока управлени . На чертеже дана блок-схема предла гаемого влагомера. Устройство содержит датчик .1 влаж ности с подключённым к нему преобразователем сигнала датчика 2 влажности в частоту, выход которого через первый элемент И 3 подключен к программируемому счетчику 4, выход его подсоединен к первому триггеру 5, а также второй элемент И 6, два блока программных переключателей 7 и 8, блоки управлени  9 и индикации 10. Датчик 11 температуры подключен к преобразователю 12 сигнала датчика температуры материала в частоту. Эле мент 6 подключен к первому двоичному счетчику 13, выход которого подключен к посто нному запоминающему устройству 14, выход которого подключен к входам записи программируемого счетчика 4. Выход блока 9 управлени  подключен к блоку 15 синхронизации и к входам установки нул  первого двоичного счетчика 13, программируемого счетчика 4 и первого триггера 5, выход которого, подключен к входу блока 15 синхронизации. Выходы блока 15 синхронизации подключены.к э ементу И 6, к входу разрешени  считывани  поЬто нного запоминающего устройства 14, к входам установки нул  блока 16 цифрового суммировани , к блоку 17 цифрового умножени , первому триггеру 5 и к первому программному переключателю 7. Блок 17 цифрового умножени  подключен к, элементу ИЗ, к второму программному переключателю 8 и к блоку 16 цифрового суммировани , выход которого подключен к блоку 10 индикации. Блок 15 синхронизации включает в себ  второй триггер 18 и. последовательно соединенные третий элемент И 19 и два ждущих мультивибратора 20 и 21. Блок 17 цифрового умножени  включает последовательно соединенные второй двоичный счетчик 22, блок 23 одновибраторов , вентили 24 и элемент ИЛИ 25. Блок 9 уг1равлени  в прос тейшем случае содержит одновибратор со схемой устранени  дребезгов контактов весового включающего устройства . Влагомер работает следующим образом . I Исследуемым продуктом заполн ют датчик 1 до тех пор, пока не сработает весовое включающее устройство, которое совмещаетс  с датчиком 1 влажности и подключено к блоку 9 управлени . Блок 9 управлени  производит обнуление програлолируемого счетчкка 4 -и первого двоичного счетчика 13. Первый триггер 5 устанавливаетс  в единичное состо ние, а второй триггер 18 блока 15 синхронизации через первый вход тоже устанавливаетс  в единичное состо ние. При этом открываютс  элементы И 3,6 и 19. С выхода преобразовател  2 влажность-частота через открытый элемент И 3 частота поступает на программируемый счетчик 4. Одновременно с преобразовател  12 температура-частота , датчик 11 которого измер ет температуру продут та, через второй элемент И 6 частота поступает на вход первого двоичного счетчика 13. При переполнении программируемого счетчика 4 на его выходе йо вл етс  импульс переполнени , который переводит первый триггер 5 в нулевое состо ние . Триггер 5 закрывает первый элемент И 3 и третий элемент И 19 блока 15 синхронизации. При этом на выходе элемента И 19 блока 15 синхронизации по вл етс  нулевой потенциал , котсфым с выхода первого влрка 15 синхронизации закрываетс  элемент И 6. Одновременно с выполнением программируемого счетчика 4 происходит наполнение первого двоичного счетчика 13 чаототой преобразовател  12 темпе ратура-частоту. В св зи с тем, что програлфиируемый счетчик .4 переполн етс  и сбрасывает первый: триггер 5 счетчике 13 будет записано число в двоичном коде, пропорциональное влаж ности исследуемого продакта .с учетом температурной поправки. Так как частота преобразовател  2 влажность-частота нелинейно св зано с влажностыб йродукта ;(как правило, показательной зависимостью)| то в . посто нное запоминающее устройство 14записываетс  обратна  зависимость например логарифмическа , котора  за писываерсЯ в посто нное запоминающее устройство в двоичном . Во врем  перехода третьего элемен та И 19 блока 15 синхронизации из единичного положени  в нулевое переладом .запускаетс  первый ждущий муль . тивибратор 20. С второго выхода блок 15синхронизации идет импульс, с помощью которого логарифм числа, за«исанного в первом двоичном счетчике , перезаписываетс  в обратном коде в программируемый счетчик 4, причем записываетс  с помощью посто нного запоминающего устройства 14 путем по дачи на его вход импульса разрешени  считывани . Одновременно производитс  обнуление блока 17 цифрового умно ;хени  путем обнулени  второго двоичного счетчик 1 22 и блока 16 цифрового суммировани . По окончании импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 20, запускаетс  второй ждущий мультивибратор 21 блока 15 синхронизации, который устанавливает второйтриггер 18 синхронизации в нулевое положение, первый триггер 5 - в.единичное положение , перезаписывает число, набранное на программном переключателе 7, в блок 16 1Д1ФРОВОГО суммировани  . Триггер 5 открывает элементи 3 и в программируемый счетчик 4 начинают поступать импульсы счета, которые одновременно поступают на второй двоичный счетчик 22 блока 17 цифрового умножени . При переполнеНИИ программируемого счетчика 4 на его выходе снова по вл етс  импульс переполнени , который переводит первый триггер 5 в нулевое состо ние. Триггер 5 закЕидвает злемент И 3 и на блок 17 цифрового умножени  перестают поступать импульсы, в счетчике 22 запишете число, пропорциональное логарифму входной частоты преобразовател  2 влажность-частота. Число в двоичном коде, записанное в счетчике 22, умножаетс  на число, набранное на вторам программном переключателе 8 с помощью блока 23 одновибрагоров вентилей 24 и элемента ИЛИ 25 и поступает на блок 16 цифрового суммировани , где суммируетс  с числом,, набранным на программном переключат€;ле 7, . Блок 10 индикации, подключенный к выходу блока 16 цифрового суммировани  индицирует показани  непосредственно в процентах влажности конкретного материала. На этом процессе измерение заканчиваетс . Блок 16 цифрового cy вvшpoвaни , блок 17 цифрового умножени  и два программных переключател  7 и 8 позвол ют мен ть коэффициенты в показательной функции. Настройка влагомера дл  обеспечени  индикации результатов измерени  непосредственно в процентах влажности конкретных Материалов производитс  -С использованием натурных материалов или стандартных образцов свойств этих материалов с известной влажностью путем установки соответствунхцих чисел на программных переключател х 7 и 8, Использование Предлагаемого влагомера 7IO сравнению с известным обеспечивает повышение точности измерени  влажности при нелинейной функции преобразовател ; удобство в работе, так как не нужны переводные Таблицы при считывании результата, расширение области применени  (номенклатуры материалов и продуктов); простоту настройки дл  полунени  пр мого отсчета при нелинейной функции преобразовани .

Claims (3)

1. ВЛАГОМЕР, содержащий датчик влажности с подключенным к нему преобразователем сигнала датчика влажности в частоту, выход которого через первый элемент И подключен ' к счетному входу программируемого счетчика, выход которого подсоединен к счётному входу первого триггера, выход которого подключен к другому входу первого элемента И, а также второй элёмент И, два блока программных переключателей, блок управления и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения влажности при нелинейной функции преобразования, дополнительно введены постоянное запоминающее устройство, первый двоичный счетчик, датчик температуры материала, преобразователь сигнала датчика температуры материала в частоту,блок цифрового умножения, блок цифрового суммирования, блок синхронизации, причем датчик температуры материала подключен к входу преобразователя сигнала датчика температуры материала в частоту, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к счётному входу первого двоичного счетчика, к выходу которого подключены адресные входы постоянного запоминающего устройства, выход которого под• соединен к входам записи программируемого счетчика, выход блока управления подключен к первому входу блока синхронизации и к входам установки нуля первого двоичного счетчика,программируемого счетчика и первого триггера, выход которого,подключен к второму входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к второму входу второго элемента И, второй выход блока синхронизации подключен к входу разрешения считывания постоянного запоминающего устройства и к входам установки нуля блока цифрового суммирования и блока цифрового умножения; третий выход.блока синхронизации подключен входу установ ки единицы первого триггера и через первый программный переключатель входу блока цифрового суммирования, первый вход блока цифрового подключен к выходу первого элемента И, второй вход - к выходу второго программного переключателя, а выход к входу блока цифрового суммирования выход которого подключен к блоку индикации ,

2. Влагомер по п.1, о тли ч а ю щ и й с я тем, что блок синхронизации содержит второй триггер,третий элемент И и два ждущих мультивибратора, причем первый вход блока синхронизации соединен с входом установки нуля второго триггера, второй вход блока синхронизации соединен с первым входом третьего элемента И, вто^· рой вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход - с входом первого -ждущего мультивибратора и яв ляется первым выходом блока синхрониSU ..1068906

... W . г зации, выход первого ждущего мультивибратора соединен с входом второго ждущего мультивибратора и является вторым выходом блока синхронизации, выход второго ждущего мультивибратора соединен с входом установки единицы второго триггера и является третьим выходом блока синхронизации.

3. Влагомер по пп.1 и 2, о т л ичающийся тем, что блок цифрового. умножения содержит второй двоичный счетчик, блок одновибраторов, вентили и элемент. ИЛИ, причем вход второго двоичного счетчика является первым входом блока цифрового умножения, выходы второго двоичного счет чика подключены к входам блока одновибраторов, выходы которых подключены к первым входам вентилей, вторые входы которых являются вторым входом блока, а выходы вентилей соединены с входами элемента.ИЛИ, выход которого является выходом блока цифрового умножения.