SU443296A1

SU443296A1 - Moisture measuring device

Info

Publication number: SU443296A1
Application number: SU1872526A
Authority: SU
Inventors: Евгений Самуилович Кричевский; Сергей Сергеевич Галушкин; Владимир Павлович Терехов; Руслан Максимович Проскуряков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова
Priority date: 1973-01-18
Filing date: 1973-01-18
Publication date: 1974-09-15

Description

Изобретение относитс к области измерени влажности и может найти применение в горнообогатительной , химической и других отрасл х промышленности. В известных устройствах автоматическа компенсаци вли ни температуры осуществл етс с помощью термосопротивлени , включенного в плечо моста посто нного тока. Это усложн ет измерительную схему и не позвол ет передавать сигнал на значительные рассто ни . С целью повышени точности термокомпенсации и получени выходного сигнала в виде мен ющейс в широких пределах частоты последовательно с катушкой индуктивности колебательного контура измерительного генератора через переключатель подключены эталонный резистор и терморезистор. На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - емкостный датчик. Устройство содержит емкостной датчик 1 с закрепленными на его основании электродами 2 и терморезистором 3, переключатель 4 режима работы устройства «измерение - «установка эталонный резистор 5, подключаемый вместо терморезистора 3 в режиме «установка нул , катушку индуктивности 6 колебательного контура измерительного генератора , измерительный конденсатор колебательного контура 7, подстроечный конденсатор контура 8, измерительный блок 9, включающий в себ автогенератор, смеситель и гетеродин , регистрирующий прибор 10. Устройство работает следующим образом. Перед измерением производитс настройка измерительной части устройства (установка «электрического нул измерительной схемы). Настройка осуществл етс по электрической емкости датчика без материала. Сущность такой настройки заключаетс в установке определенного значени выходной величины с помощью корректирующего элемента по двум параметрам. Во-первых, производитс обычна настройка измерительной на «нуль по параметру электрической емкости. Во-вторых , провер етс и настраиваетс «нуль устройства по параметру элемента, корректирующего температурные погрешности - величине сопротивлени терморезистора. Выполн етс это так. Градуирование устройства производитс при определенной и посто нной температуре материала, условно называемой температурой градуировки Ггр. При этом определ етс и положение «нул устройства, обусловленное градуировочной характеристикой . Градуирование производитс при включенном эталонном резисторе 5, а значение сопротивлени резистора 5 выбираетс равным сопротивлению терморезистора 3, которое терморезистор принимает при наполнении датчика материалом, имеющем температуру градуировани . Из сказанного сно, что нри произведенной таким образом градуировке устройства настройка осуществл етс подключением с помощью переключател 4 эталонного резистора This invention relates to the field of moisture measurement and can be used in the ore-dressing, chemical, and other industries. In the known devices, the automatic compensation of the effect of temperature is carried out using a thermal resistance incorporated in the shoulder of the DC bridge. This complicates the measurement circuit and prevents the signal from being transmitted over significant distances. In order to improve the accuracy of thermal compensation and to obtain an output signal in the form of a frequency varying widely, in series with the inductance coil of the oscillating circuit of the measuring generator, a reference resistor and a thermistor are connected through a switch. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - capacitive sensor. The device contains a capacitive sensor 1 with electrodes 2 and a thermistor 3 fixed on its base, switch 4 of the device operation mode “measurement -“ setting reference resistor 5, connected instead of thermistor 3 in the “setting zero” mode, inductance coil 6 of the oscillating circuit of the measuring generator, measuring capacitor oscillatory circuit 7, trimmer capacitor circuit 8, measuring unit 9, which includes an oscillator, a mixer and a local oscillator, a recording device 10. The device works is as follows. Before the measurement, the measurement part of the device is set up (installation of an "electrical zero measuring circuit"). The adjustment is made according to the electrical capacitance of the sensor without material. The essence of this adjustment is to set a certain value of the output value using a correction element in two ways. First, the usual adjustment of the measuring capacitance to zero by the electric capacitance parameter is made. Secondly, the device zero is checked and adjusted according to the parameter of the element that corrects the temperature errors - the resistance value of the thermistor. It does this. The calibration of the device is carried out at a certain and constant temperature of the material, conventionally referred to as the calibration temperature Ggr. At the same time, the position "zero of the device" is determined, due to the calibration characteristic. Calibration is performed when the reference resistor 5 is on, and the resistance value of the resistor 5 is chosen equal to the resistance of the thermistor 3, which the thermistor takes when the sensor is filled with material having a graduation temperature. It is clear from the above that, while calibrating the device produced in this way, the tuning is carried out by connecting the reference resistor with switch 4

5последовательно с катушкой индуктивности5consistent with inductance coil

6колебательного контура измерительного генератора . Выходной сигнал устройства при этом (с незаполненным материалом датчико.м) должен соответствовать «электрическому нулю измерительной схемы. Если этого соответстви нет, то оно достигаетс изменением емкости подстроечного конденсатора 8. После этого устройство переводитс в режим измерений путем подключени переключателе.м 4 терморезистора 3 последовательно с катушкой индуктивности колебательного контура измерительного генератора.6 oscillatory circuit measuring generator. The output signal of the device at the same time (with an empty sensor material) must correspond to the “electrical zero of the measuring circuit. If this does not match, it is achieved by changing the capacitance of the trimming capacitor 8. After that, the device is transferred to the measurement mode by connecting a switch m 4 of the thermistor 3 in series with the inductance coil of the oscillator circuit of the measuring generator.

При измерении материала определенной влажности с температурой Tj, превышающей температуру градуировки Ггр, в силу положительного температурного коэффициента емкости (ТКЕ) измер емого материала резонансна частота контура измерительного генератора уменьшаетс по сравнению с резонансной частотой контура дл материала той же влажности , но с температурой, равной температуре градуировки. Так как терморезистор 3 имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивлени (TKR), то сопротивление терморезистора при температуре материала уменьшаетс по сравнению с сопротивлением термистора при температуре градуировки Ггр. Уменьшение сопротивлени термистора вызывает увеличение резонансной When measuring a material with a specific humidity with a temperature Tj higher than the calibration temperature Gg, due to the positive temperature coefficient of capacitance (TKE) of the material being measured, the resonant frequency of the measuring generator circuit is reduced compared to the resonant frequency of the circuit for the material of the same humidity, but with a temperature equal to graduations. Since the thermistor 3 has a negative temperature coefficient of resistance (TKR), the resistance of the thermistor at the temperature of the material decreases compared to the resistance of the thermistor at the graduation temperature Ggr. The decrease in resistance of the thermistor causes an increase in the resonant

частоты контура измерительного генератора. При понижении температуры исследуемого материала наблюдаетс повышение частоты измерительного генератора от ТКЕ материала и встречный процесс (понижение частоты) от изменени сопротивлени терморезистора.frequency measuring circuit of the generator. With a decrease in the temperature of the material under study, an increase in the frequency of the measuring generator from the TKE of the material and a counter process (decrease in frequency) from a change in the resistance of the thermistor is observed.

Таким образом, можно утверждать, что при определенном соответствии ТКЕ исследуе.мого материала и TKR терморезистора может быть обеспечена взаи.мна компенсаци расстройки колебательного контура но частоте от изменени температуры исследуемого .материала и от изменени сопротивлени терморезистора, наход щегос в контакте с измер емым материалом .Thus, it can be argued that with a certain correspondence of the TKE of the investigated material and the TKR of the thermistor, it is possible to compensate for the detuning of the oscillating circuit but the frequency of the temperature of the material under investigation and the resistance of the thermistor in contact with the measured material. .

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл из.мерени влажности, содержащее емкостной датчик со встроенным в него терморезистором, измерительный генератор , катушку индуктивности в колебательном контуре, эталонный резистор, автогенератор, гетеродин, смеситель и измерительный прибор, отличающеес тем, что, с целью повышени , точности термокомпенсации и получени выходного сигнала в виде мен ющейс в широких пределах частоты, последовательно с катушкой индуктивности колебательного контура измерительного генератора через переключатель подключены эталонный резистор и терморезистор.A device for measuring humidity, containing a capacitive sensor with a thermistor built in it, a measuring generator, an inductance coil in an oscillating circuit, a reference resistor, an auto-oscillator, a local oscillator, a mixer and a measuring device, characterized in that, in order to increase, the accuracy of thermal compensation and output signal in the form of a frequency varying over a wide range, in series with the inductance coil of the oscillating circuit of the measuring generator through a switch are connected the reference cut source and thermistor.