SU411361A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при определении влажности, например, сырых коконов тутового шелкопр да.

Известен термоэлектрический влагомер дл  измерени  влажности сыпучих материалов по изменению их теплопроводности в зависимости от влажности, выполненный в виде датчика дл  преобразовани  величины влажности испытываемого материала в электрическую величину, системы сравнени  и умножител .

Однако при замере влажности у материалов со сложной структурой, например у коконов тутового шелкопр да, возникает больша  методическа  погрешность вследствие вли ни  особенностей формы, размеров и плотности материала.

Дл  снижени  методической погрешности при достаточном быстродействии процесса измерени  в предлагаемом влагомере вход системы сравнени  подключен к умножителю напр жени , соединенному с датчиком, а выход - к электромеханическому счетчику, соединенному с тактовым генератором в момент его запуска, и со схемой сравнени  в момент его выключени .

На чертеже показана блок-схема предлагаемого влагомера.

Влагомер состоит из датчика 1, выполненного в виде терморезистора и помеш,енного в термос, например сосуд Дьюара, и присоединенной к нему электросхемы с электромеханическим счетчиком.

Основу электросхемы составл ет система сравнени  2, на вход которой подаетс  напр жение от датчика 1 через умножитель напр жени  3, а выход соединен с электромеханическим счетчиком 4, изменение показани  которого пропорционально времени его работы. Тактовый генератор 5 пилообразного напр жени  управл ет работой умножител  напр жени  3 и счетчика 4, а также подает сигналы в систему сравнени  2.

В сосуд Дьюара наливают подогретую до 70-90°С воду, погружают в нее навеску коконов , помещенную в сетчатый контейнер, и включают в работу электросхему. Между нагретой водой и коконами происходит теплообмен . При этом напр жение, снимаемое с датчика, численно равно температуре Т системы в данный момент.

После включени  электросхемы в работу первый же импульс тактового генератора 5

заставл ет, с одной стороны, сработать шаговый искатель,  вл ющийс  составной частью умножител  напр жени , а с другой стороны, включает в работу счетчик 4. Предлагаемый влагомер реализует математическую зависимость влажности от изменени  температуры в процессе теплообмена, выражаемую следующей формулой:

Y aiTi- -uzTz+asT - ... +апТп,

(1)

где С, ... On - посто нные коэффипиенты; TI, .. .Тп температура системы в определенные моменты времени; У - относительна  влажность.

Шаговый искатель умножител  напр жени  3 включает в цепь датчика 1 сопротивление , величина которого определ етс  коэффициентом иг, завис щим от номера такта L В результате на выходе умножител  напр жени  мы получаем напр жение, численно равное uiTi, которое подаетс  на вход системы сравнени . На другой вход этой системы подаетс  напр жение с тактового генератора пилообразного напр жени , которое пропорционально времени, прошедщему с начала данного такта. В тот момент, когда оба напр жени , подаваемые на систему сравнени  совпадают, эта система останавливает счетчик 4.

Следовательно, врем  работы этого счетчика будет пропорционально величине ,-, а коэффициент пропорциональности выбирают так, чтобы показание счетчика измен лось точно на величину ufTi при каждом такте.

В результате полного цикла работы тактового генератора пилообразного напр жени  показание счетчика Y будет равно сумме

d-iTf. Оказываетс , что

при надлежа/ 2

щем выборе коэффициентов иг и моментов времени, в которые замер етс  температура Т{, величина Y дает искомое значение измер емой влажности € достаточной степенью точности.

Дл  обосновани  предложенной зависимости (1) проделан следующий эксперимент.

Из различных партий сырых коконов отобраны 50 навесок ло 100 г кажда . В сосуд Дьюара налито 750 г воды при QOitPC, а затем в этот сосуд помещена в сетчатом контейнере навеска коконов. Изменение температуры Т внутри сосуда фиксируют термометром с момента помещени  коконов через каждую минуту в течение 7 мин. После этого путем полного высушивани 

определ ют первоначальную влажность коконов данной навески У&, , 2, 3,... 50. Таким образом, получено 50 значений величины У и соответствующие им 50 значений величин Тг, , 1,...7, где Го - начальна 

температура воды, TI - температура системы через 1 мин. и т. д.

Полученные экспериментальные данные обработаны методами множественной линейной коррел ции. Результаты показывают, что

имеет место коррел ционна  зависимость между У и Ti с уравнением регрессии (1) и коэффициентом коррел ции R-0,85. Такое высокое значение R при числе факторов, равном 8, и числе опытов, равном 50, указывает

на достоверность полученной зависимости. Точность измерени  влажности 1%.

Предмет изобретени 

Термоэлектрический влагомер, содержащий генератор импульсов, датчик, выполненный в виде терморезистора, систему сравнени  и умножитель, отличающийс  тем, что, с целью ускорени  процесса измерени  и снижени  логрещностей, вход системы сравнени  подключен к умножителю напр жени , соединенному с датчиком, а выход - к электромеханическому счетчику, соединенному с тактовым генератором в момент его запуска и

со схемой сравнени  в момент его выключени .