SU535498A1

SU535498A1 - Flow sensor food moisture

Info

Publication number: SU535498A1
Application number: SU2061534A
Authority: SU
Inventors: Юлий Бенционович Кругляк; Анатолий Семенович Сидоров; Олег Иванович Москаленко
Priority date: 1974-09-16
Filing date: 1974-09-16
Publication date: 1976-11-15

Description

1one

Изобретение относитс к области измерительной техники и предназначено дл измерени влажности пищевых продуктов, например маргарина, масла а также может быть использовано в нефт ной, химической и других отрасл х народного хоз йства.The invention relates to the field of measurement technology and is intended to measure the moisture content of food products, such as margarine, butter, and can also be used in petroleum, chemical, and other sectors of the national economy.

Известны устройства аналогичного назначени , содержащие заземленный цилиндрический корпус и расположенный концентрично с ним внутренний электрод.Devices of a similar purpose are known, comprising a grounded cylindrical body and an inner electrode arranged concentrically with it.

Основными недостатками этих датчиков вл етс значительна сложность обслуживани , св занна с трудностью разборки и сборки датчика дл чистки и, следовательно, ниэка надежность и точность. Кажда разборка датчика требует проверки и подстройки градуировки измерительного блока, св занного с датчиком.The main disadvantages of these sensors are the considerable maintenance complexity associated with the difficulty of disassembling and assembling the sensor for cleaning and, therefore, reliability and accuracy. Each sensor disassembly requires verification and adjustment of the calibration of the measuring unit associated with the sensor.

Ближайшим техническим решением к данному изобретению вл етс проточный датчик влажности, состо щий из заземленного электрода трубчатой формы, вл ющегос корпусом датчика, и концентрично расположенного с ним внутреннего стержневого электрода, жестко св занного с обтекателем и центрирующими элементами с окнами дл входа продукта .The closest technical solution to this invention is a flow-through humidity sensor consisting of a grounded tubular electrode, which is the sensor housing, and an inner rod electrode concentric with it, rigidly connected to the fairing and centering elements with windows for product entry.

Основными недостатками данного устройства вл ютс значительна сложность изготовлени датчика с внутренним диаметром корпуса до 50 мм, длиной пор дка 400 мм и рассто нием между электродами до 4-5 мм, изза повышенных требований к точности обработки внутренней цилиндрической поверхности корпуса; неудобство обслуживани датчика , вследствие невозможности получени взаимозамен емого стержневого электрода и необходимости индивидуальной подгонки центрирующего элемента к каждому корпусу вThe main disadvantages of this device are the considerable complexity of fabricating a sensor with an internal diameter of up to 50 mm, a length of about 400 mm and a distance between electrodes up to 4-5 mm, due to the increased demands on the accuracy of processing the internal cylindrical surface of the housing; the inconvenience of servicing the sensor due to the impossibility of obtaining an interchangeable rod electrode and the need for an individual fit of the centering element to each body in

отдельности. Все перечисленные недостаткиseparately. All listed disadvantages

известного датчика не позвол ют получитьa known sensor is not allowed to get

требуемую точность измерени влажностиrequired humidity measurement accuracy

продукта.product.

Целью предлагаемого изобретени вл етс The aim of the invention is

повышение точности измерени влажности продукта.improving the accuracy of measuring the moisture of the product.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом датчике обтекатель, выполнен с конусной выемкой со стороны входа продукта, а соосно с внутренним электродом на корпусе установлен центрирующий элемент, который может перемещатьс вдоль оси корпуса, повтор ющий поверхность конической выемки обтекател и фиксируемый гайкой, расположенной на корпусе.The goal is achieved by the fact that, in the proposed sensor, the fairing is made with a conical notch on the inlet side of the product, and a centering element is mounted coaxially with the internal electrode on the body, which can move along the axis of the body, repeating the surface of the conical notch of the fairing and fixed by a nut located on case.

На чертеже схематично представлена конструкци предложенного датчика.The drawing shows schematically the design of the proposed sensor.

Датчик состоит из корпуса 1, имеющего форму цилиндрической трубы, который соединительными гайками 2 и 3 креп т к входному 4 и выходному 5 патрубкам.The sensor consists of a housing 1, having the form of a cylindrical tube, which is fastened with connecting nuts 2 and 3 to the inlet 4 and outlet 5 nozzles.

Внутри корпуса расположен сердечник 6, состо щий из измерительной обкладки 7 цилиндрической формы, покрытой слоем 8 электроизол ционного материала, изол торов 9 и 10, опоры-обтекател И, втулки 12 и клеммной коробки 13 с разъемом 14.Inside the case there is a core 6 consisting of a measuring plate 7 of a cylindrical shape, covered with a layer 8 of electrically insulating material, insulators 9 and 10, a stubby support And, a sleeve 12 and a terminal box 13 with a connector 14.

Контакт от измерительной обкладки 7 выведен в клеммную коробку с помощью металлического стержн 15, залитого герметиком 16, например эпоксидным компаундом ЭЗК-6, в проходном изол торе 9.The contact from the measuring plate 7 is brought into the terminal box with the help of a metal rod 15, filled with sealant 16, for example, an EZK-6 epoxy compound, in the bushing 9.

Внутренний электрод закреплен в корпусе с помощью гайки 17 и зафиксирован со стороны входного штуцера центрирующим конусом 18, вход щим в конусное отверстие на опоре 11. При -сборке датчика положение центрирующего конуса регулируетс путем перемещени вдоль оси корпуса но резьбе и фиксируетс гайкой 19. В корпусе конуса и гайки выполнены окна 20 и 21 дл входа продукта.The inner electrode is fixed in the housing by means of a nut 17 and fixed on the side of the inlet fitting by a centering cone 18 entering the tapered bore on the support 11. When assembling the sensor, the position of the centering cone is adjusted by moving along the axis of the housing but threaded and fixed by a nut 19. In the case The cone and nuts are provided with windows 20 and 21 for the product to enter.

Принцип работы датчика заключаетс в следующем.The principle of operation of the sensor is as follows.

Электрическа емкость датчика пропорциональна диэлектрической проницаемости (ДП) продукта и выражаетс формулойThe electrical capacitance of the sensor is proportional to the dielectric constant (DP) of the product and is expressed by the formula

-Л- рабТ пар-L- rabT pairs

где Сд-емкость датчика;where is the sensor capacitance;

е - ДП продукта, наход щегос между электродами датчика;e is the DP of the product located between the sensor electrodes;

Сраб - ра-боча емкость датчика, величина которой зависит от илощади электродов и рассто ни между ними;Srab - working capacitance of the sensor, the value of which depends on the area of the electrodes and the distance between them;

Спар - паразитна емкость преобразовател , величина которой зависит от конструкции выводных проводников, их длины и изол ционного материала.Spar is the parasitic capacitance of the converter, the value of which depends on the design of the lead conductors, their length and insulating material.

В емкостных влагомерах используетс статистическа зависимость ДП продукта от влажности, выражающа с формулойIn capacitive moisture meters, the statistical dependence of the DP of the product on moisture is used, which is expressed with the formula

(),()

где: W - влажность продукта в %.where: W is the humidity of the product in%.

Из выражений (1) и (2) видно, что дл повышени точности измерени влажности продукта и получени взаимозамен емого внутреннего электрода датчика необходимо добиватьс выполнени условий:From expressions (1) and (2) it can be seen that in order to improve the accuracy of measuring the humidity of the product and to obtain an interchangeable internal sensor electrode, it is necessary to achieve the following conditions:

Сраб const;(З)Crab const; (D)

Спар const.(4)Spar const. (4)

Выполнение условий (3) и (4) в предлагаемом датчике достигаетс конструкцией опоры-обтекател внутреннего электрода и центрирующего элемента, расположенного на корпусе датчика.The fulfillment of conditions (3) and (4) in the proposed sensor is achieved by the design of the support-spatula of the internal electrode and the centering element located on the sensor body.

Контролируемый продукт, влажность которого определ етс , входит через входной патрубок 4, а выходит через выходной 5, .протека между электродами 1 и 7 датчика непрерывным равномерным потоком.The monitored product, the humidity of which is determined, enters through the inlet 4, and exits through the output 5, the flow between the electrodes 1 and 7 of the sensor in a continuous uniform flow.

При измерении влажности продукта электрическа емкость датчика подключаетс соединительным кабелем к измерительному блоку , шкала которого отградуирована в процентах 1влажности. Корпус датчика заземлен.When measuring the humidity of the product, the electrical capacitance of the sensor is connected with a connecting cable to the measuring unit, the scale of which is calibrated in percent of the humidity. The sensor housing is grounded.

Claims

Invention Formula

A flow-through food moisture sensor consisting of a grounded cylindrical body and a rigidly fixed inner electrode with a fairing located concentrically with it, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the fairing is made with a conical notch on the inlet side of the product, and coaxially with the inner the electrode has a centering element that is movable along the axis of the device, repeating the surface of the conical recess of the fairing and fixed with a nut located on a case.