SU1453295A1

SU1453295A1 - Емкостный первичный преобразователь влажности сыпучих материалов

Info

Publication number: SU1453295A1
Application number: SU864010532A
Authority: SU
Inventors: Василий Яковлевич Дремлюга; Владимир Федорович Микитченко; Яков Филиппович Мучник; Юрий Петрович Секанов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, и может быть использовано дл измерени влажности сыпучих материалов. Целью изобретени вл етс расширение диапазона измерений . Устройство содержит емкостный датчик, выполненный в виде диэлектрического стакана с внешними злектро- дами, помещенного в экран,- образцовый конденсатор, RC-генератор, в цепь обратной св зи которого подключены электроды, а выход его соединен через формирователь с микропроцессором . Параллельно электродам включены образцова емкость и. неинвертирующий вход операционного усилител , выход которого через резистор соединен с входом КС-генератора. Расширение диапазона измерений достигаетс за счет компенсации активных потерь в исследуемом материале. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. lO (Л

Description

4ii СЛ

со

1C

со СП

Изобретение относитс к физико-хи fflч6cкoмy анализу и может быть использовано дл измерени и регулировани влажности сыпучих материалов.

Цель изобретени - расширение диапазона измерений.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Емкостньй первичный преобразова- тель, содержит емкостный датчик,включающий диэлектрический стакан 1, на наружной поверхности которого укреплены полуцилиндрические электроды 2 и 3, стакан. 1 вместе с электродами 2 и 3 помещен в экранирующий стакан 4, сверху которого выше верхнего уровн электродов 2 и 3 укреплено экранное кольцо 5. Параллельно электродам 2 и 3 подключен конденсатор 6 образцовой емкости, причем один электрод соединен с общей шиной и экранирующим стаканом 4, а второй электрод подключен в цепь обратной св зи RC- генератора 7. К второму электроду и конденсатору 6 подключены через ре- зисторы вход и выход неинвертирующего усилител .8, Выход ДС-генератора 7 соединен через формирователь 9 с входом микропроцессора 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Вначале при незаполненном стакане 1 выходные импульсы генератора 7 по- ступают на формирователь 9, где эти импульсы нормализуютс по амплитуде и длительности. С выхода формировател 9 импульсы подаютс на микропроцессор 10, которьш измер ет и запоминает значение частоты этих им- пульсов, определ емое формулой

0 )к

где fo - частота импульсов;

k - коэффициент, учитьшающий

коэффициент обратной св зи; GO образцова емкость; Cj - емкость между электродами

наполненного бункера 1; R - сопротивление обратной св зи генератора 7.

При заполнении бункера 1 исследуемым материалом, влажность которого необходимо определить, емкость между электродами увеличиваетс на величину CH, пропорциональную измер емой влажности W. При этом с выхода генератора 7 через формирователь 9 по

5

0 5 0

ступают на микропроцессор 10 импульсы , частота которых равна .1

k (с - Сз+Сн) -RO

где С - составл юща емкости между электродами, обусловленна влажность исследуемого материала .

Микропроцессор 10 измер ет значение частоты fn а затем вычисл ет разность частот fo fH которую сравнивает с предварительно внесенной в его пам ть функциональной зависимостью W F(fo-fy) и по результатам сравнени определ ет искомую влажность исследуемого материала.

Дл исключени вли ни сопротивлени активных потерь междуэлектродной емкости (С,,С) к ней параллельно подключены через резисторы R и R вход и выход неинвертирующего усилител 8. С учетом этого коэффициент передачи цепи обратной св зи генератора 6 равен

К

t

li f- t J -

где R ij сопротивление потерь междуэлектродной емкости; kjj - коэффициент усилител 8,

W , где W - углова частота.

Путем изменени R илн k о можно получить условие, при котором

i + Izbf

R n R 7

0.

5 0

5

0

В этом случае сопротивление активных потерь Rf, междуэлектродной емкости будет полностью компенсироватьс и оно не будет оказывать вли ние на результат измерени .

Таким образом, использование в цепи обратной св зи генератора конденсатора образцовой емкости и неинвертирующего усилител , вход и выход которого соединены через резисторы с электродами преобразовател , позвол ет исключить вли ние сопротивлени активных потерь исследуемого материала и тем самым повысить точность измерени .

Благодар применению сверху экранирующего стакана на верхнем уровне электродов экранного кольца удаетс практически полностью исключить вли ние избыточного материала в стакане датчика на результат измерени .

Редактор Л.Зайцева

Составитель В.Немцев

Техред К.ДидыкКорректор О.Кравцова

Заказ 7277/40

Тираж 788

ВНШШИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГрТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Подписное

Claims

Формула изобретения

1. Емкостный первичный преобразователь влажности сыпучих материалов, содержащий емкостный датчик, RC-reнератор, в цепь обратной,связи которого включены электроды датчика, формирователь, микропроцессор, причем выход RC-генератора соединен через формирователь с микропроцессором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он дополнительно содержит образцовую емкость и операционный уси литель, причем образцовая емкость подключена параллельно электродам датчика, неинвертирующему входу и ₅ через резистор - к выходу операцион• ного усилителя.
2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что емкостный датчик выполнен в виде диэлек10 трического стакана, на внешней части которого размещены электроды, заключенного в экранирующий стакан,, содержащий экранирующее кольцо, установленное выше верхнего уровня элек15 тродов.