SU1259164A1 - Влагомер - Google Patents

Abstract

BJjtaroMep предназначен дл  изме- рени  влажности древесной стружки и может быть использован дл  измерений влажности сырьевого материала и полуфабрикатов фарфорового и фа нсового производств, продуктов калийных производств, неметаллорудных и текстилызрлх материалов. Цель изобретени  - повьшение надежности влагомера . Влагомер содержит источник 1 излучени , модулирующий дик 3 со светофильтрами, вращаемый двигателем 4, приемник излучени  5, предварительный усилитель 6, пороговый элемент 7, инвертор 10, два аналоговых ключа 11, 12, блок обработки и индикации 16. Во влагомер введеШ) двоичный счетчик 8, счет1й1Й вход которого соединен с выходом порогового элемента 7, а один выход соединен с управл ющим входом первого аналогового ключа П и через инвертор 10 - Jсоуправл ющим входом второго аналогового ключа 12. Другие выходы двоичного счетчика 8 соединены соответственно с первым и вторым входами, логической схемы ЗИ 9. Третий вход двоичного счетчика 8 соединен с выходом компаратора 15, первьй и второй входы которого соединены соответст- .венно с выходами первого и второго преобразователей 13 и 14. Входы преобразователей 13 и 14 соединены С 9 (Л to ел а 4

Description

соответственно с выходами первого и второго аналоговых ключей 11 и 12, а выходы - соответствено с первым и вторым входами блока обработки и ин- .дикации 16. Выход логической схемы

; Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и предназначено дл  измерени  влажности твердых и сыпучих материалов с помощью инфракрасного излучени .

Цель изобретени  - повышение надежности влагомера.

На фиг.1 показана функциональна  схема влагомераJ на фиг,2 - временна  диаграмма выходных напр жений отдельных блоков.

Влагомер содержит источник 1 излучени , облучающий исследуемое вещество 2 , модулирующий диск 3 с расположенными симметрично относительно его центра светофильтрами, вращаемый двигателем 4, приемник 5 излучени , предварительный усилитель 6, порого- вьй элемент 7, двоичный счетчик 8, логическую схему ЗИ 9, инвертор 10, аналоговые ключи 11 и 12, преобразот ватели 13 и 14,«компаратор 15, блок 16 обработки и индикации.

. Приемник 5 излучени  через предварительный усилитель 6 подключен к входу порогового элемента 7 и входам аналоговых ключей 11 и 12. Выход порогового элемента 7 соединен со счетным входом двоичного счетчика 8, один выход которого Подключен к управл ющему входу аналогового ключа 11 и через инвертор 10 к управл ющему входу аналогового ключа 12. Другие выхода двоичного счетчика 8 подключены, соответственно, К первому и второму входам логической схемы ЗИ 9, котора  вместе с блоками 7 и 8 выполн ет функцию формировател импульсов.

Выход анапоговогй ключа через преобразователь 13 подключен к первому входу блока 16 обработки и индикации и к инвертирующему входу компаратора 15, а выход аналогового ключа 12 через преобразователь 14 подключен к

ЗИ 9 соединен с входом установки О двоичного счетчика 8, при этом светофильтры установлены симметрично относительно центра модулирующего диска 3. 2 ил.

20

второму входу блока 16 обработки и индикации и к неинвертирующему входу компаратора 15, выход которого соединен с третьим входом логической схем

5 ЗИ 9, выход которой подключен к входу установки нул  двоичного счетчика 8.

Блок 16 может быть выполнен на двух АЦП i 7 и 18 блоков 19 делени 

и 20 индикации. Иа фиг. 2 приведены, выходные сигналы блоков U. , где i - номер блока.

Влагомер работает следующим образом .

5 Источником 1 излучени  облучаетс  исследуемое вещество 2, при этом часть потока излучени  поглощаетс  молекулами воды, содержащейс  в нем, а часть отражаетс  и попадает на приемник 5 излучени , предварительно прохЪд  через светофильтры, установленные на модулирующем диске 3, который вращаетс  двигателем 4.

Полосы пропускани  фильтров выбраны соответственно равньгми длинам волк максимального (рабоча  длина волны) и минимального (эталонна  длина волны) поглощени  молекулами воды.

Приемник 5 излучени  преобразовывает световые импульсы в электрические , которые, после прохождени  предварительного усилител  Ug,, (фиг.2), поступают на входы аналоговых ключей

35 1i и 12, а также на вход порогового (Элемента 7, который формирует пр - моугольные импульсы Ug (фиг.2). Последние поступают на счатньй вход двоичного счетчика 8, на выходе

40 которого по вл ютс  импульсы длительностью Tjj/2, где TO - врем  одного оборота двигател . Эти импульсы управл ют работой аналогового ключа 11, предназначенного дл  пропускани  ин45 пульсов, соответствующих эталонной

2S

31

длине волны (эталонных), а также через инвертор 10 управл ют работой аналогового ключа 12, предназначенного дл  пропускани  импульсов, соответствующих рабочей длине волны (ра- бочих).

Преобразователи 13 и 14 преобразовывают .j|, и и ,, в аналоговые напр жени  , и Ugtn,, которые поступают на блок 16 обработки и инди- кации, где они преобразовываютс  в цифровой вид и после делени  одного на Другое результат индицируетс .

Блок i9 делени  осуществл ет операцию Up/и, Где Up - аналоговое на- пр жение, соответствующее рабочим импульсам , а и, - аналоговое напр жение , соответствующее эталонным импульсам (при этом Ug Up ) . На выходе блока 13 выдаетс  Ug, а на выходе бло- ка 14 - Up.

Если в начале работы влагомера в оптическом канале первым оказываетс  светофильтр, соответствующий рабочей длине волны, то первьш им- пульс на выходе порогового элемента (Ugjji), фиг.2) вызывает по вление рабочего импульса на выходе аналогового ключа 11 (Ug,);«, фиг.2), и, следовательно , С УДет Up.

Второй импульс на выходе порого- , вого элемента (Ujj,,, Фиг.2) вызывает по вление эталонного импульса на выходе аналогового ключа 12 (Ug,,,,,, , фиг. 2), и, следовательно, Uj,,,,, будет и. Нормальна  работа влагомера нарушена: показание прибора не соответствует действительной влажности. Тогда, так как.., имеем Ugbun напр жение на инвертирующем входе компаратора 15 меньше, чем напр жение на неинвертирующем вхде . Б результате на выходе компаратора 15 по вл етс  логическа  1, котора  поступает на третий вход логической схемы ,ЗИ 9, на выходе которой после по влени  третьего импульса , (когда на выходах двоич- :ного счетчика 8 устанавливаютс  логические 1 по вл етс  логическа  1, котора , поступа  на вход установки нул  двоичного счетчика 8, приводит его в состо ние сброса. С этого момента начинаетс  нормальна  работа влагомера. По вление следующего , четвертого импульса Ugy, (фиг.2) вызывает по вление логической 1 на выходе двоичного счетчика 8 (Ugti, а фиг. 2) и аналоговый клю

44

11 пропускает эталонный импульс ( выхи )- По вление п того имульса UB,,; (фиг. 2) вызывает по влеие логического О на выходе двоичого счетчика 8 (Ujbixg Фиг.2) и повление логичес-кой 1 на выходе ин- вертора 10 (Ujy,щ, фиг.2) аналоговый.

ключ 12 пропускает рабочий импульс (и ей Mi фиг. 2). Тогда и,,,, „ будет U- и UJ,|J,бyдeт Up. Так как U, Up, Ug,, „ UetiitHВ результате на выходах компаратора I5 и логической схемы ЗИ 9 будут логические О. Двоичный счетчик 8 в дальнейшем работает непрерывно , и, следовательно, непрерывно выполн етс  условие: Ugy., „ есть и, и и,,,,,, есть Up.

Если в начале работы влагомера в оптическом канале первым окажетс  светофильтр, соответствующий эталонной длине волны, то влагомер сразу попадает в нормальньй режим работы, которьш соответствует режиму работы с момента по влени  четвертого им- пульса Ug, (фиг. 2) рассмотренного случа .

Изобретение позвол ет повысить надежность влагомера и расширить номенклатуру используемых двигателей за счет того, что функционирование влагомера не зависит от величины скорости вращени  двигател . Оно позвол ет также увеличить срок службы двигател  за счет симметричного расположени  светофильтров относительно центра модулирующего диска, что значительно уменьшает дисбаланс на валу двигател , вызванный биением модулирующего диска.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Влагомер, содержащий источник излучени , по ходу лучей которого по- следовательно расположены модулирующий диск со светофильтрами, установленный на оси двигател , и приемник излучени  , выход которого через предварительный усилитель соединен с входами двух аналоговых ключей и с входом формировател  импульсов, выход кото- рого соединен с управл ющим входом одного аналогового ключа и с входом инвертора, выход которого соединен с управл ющим входом другого аналогового ключа, причем выходы аналоговых ключей соединены с соответствующими

   $12591

   входами блока обработки и индикации через соответствующие преобразователи , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности- влагомера, в него введен кo mapaтop, а формирователь импульсов выполнен на последовательно соединенных пороговом элементе, двоичном счетчике и логической схеме ЗК, вьпсод которой соединен с входом установки нул  ю

   Вшб

   8ш1 %/л5

   8шМ

   Редактор Н.Тупица

   Составитель А.Чурбаков

   Техред И.Верес Корректор Г. Решетник

   Заказ 5115/42 Тираж 778Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  иаб., д, 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   64 ;6

   двоичного счетчика, один выход которого  вл етс  выходом формировател  импульсов, входом которого  вл етс  вход порогового элемента, выход компаратора соединен с третьим входом логической схемы ЗИ, а два его входа соответственно соединены с выходами преобразователей, причем светофильтры установлены симметрично относительно центра МОдулируйщего диска.

   Фиг.2