SU845073A1 - Емкостной влагомер - Google Patents

Description

(54) ЕМКОСТНЫЙ ВЛАГОМЕР

Изобретение относитс  к области измерительной техники, а именно к емкостным, влагомерам сыпучих материалов с универсальной шкалой, например, дл  различных культур и сортов зерна.

Известен емкостный влагомер 1, содержащий генератор высокой частоты, измерительную цепь, первичный емкостный преобразователь, модул тор, амплитудный детектор, усилитель, индикатор и балансирующий орган. Однако он не обеспечивает достаточной точности измерени .

Ближайщим техническим решением к изобретению  вл етс  емкостный влагомер 2, содержащий генератор высокой частоты , мостовую цепь, усилитель, амплитудный детектор, индикатор, входной трансформатор и цепь термокомпенсации, состо щую из термочувствительного моста, питаемого от вторичной обмотки входного трансформатора через профильный потенциометр, ось которого св зана с осью измерительного конденсатора и реверсивного двигател .

Однако в таком влагомере входное напр жение термочувствительного моста суммируетс  с информативным сигналом после

его детектировани , т. е. температурна  поправка осуществл етс  на частоте модул ции , что приводит к погрешности, так как ТКЕ анализируемого материала определ етс  не только влажностью, но и частотой; питание термостата в цепи термокомпенсации осуществл етс  от вторичной обмотки входного трансформатора и изменение напр жени  питани  сказываетс  на величине поправки; в качестве элемента обеспечивающего питание термостата в зависимости

10 от влажности использован потенциометр, профиль которого определ етс  электрофизическими свойствами анализируемого вещества в диапазоне влажности и поэтому он не может быть использован во влаго15 метрах с универсальной шкалой.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и метрологической надежности измерени  влажности зерна.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в емкостном влагомере с универсальной

20 шкалой, содержащем генератор высокой частоты, измерительный контур с параметрической модул цией, параллельно которому подключен первичный емкостный преобразователь и цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, модул тор амплитудный детектор, усилитель, индикатор, балансирующий орган, узел цифропечати ч термомост, последовательно с выходом термомоста и параллельно его входу включены резисторы. Резистор термочувствительного делител  через резистор, а термостат через делитель, состо щий из последовательно соединенных линейного кругового потенциометра и резистора, соединены с индивидуальными источниками стабиЛизированного посто нного напр жени . Выход термочувствительного делител  через фильтр соединен с варикапом измерительного колебательного контура.

На чертеже представлена структурна  схема емкостного влагомера.

Он содержит генератор 1 высокой частоты , измерительный колебательный контур 2, включающий уравновещивающий конденсатор 3 со сменными статорными пластинами (сортовыми корректирующими карточками, профиль которых определ етс  электрофизическими свойствами культуры зерна во влажностном диапазоне), параллельно которому подключены первичный емкостный преобразователь 4 и цепь последовательно соединенных варикапа 5 и конденсатора 6. Влагомер содержит модул тор 7, фильтр 8, амплитудный детектор 9, усилитель 10, реверсивный двигатель 11, цепь термокомпенсации , включающую термомост 12 с терморезисторами 13,14, резистор 15, дополнительный резистор 16, резистор 17, щунтирующий вход термомоста и обеспечивающий преобразование сигнала влажности в сигнал о влагосодержании, дополнительный делитель состо щий из резистора 18 и линейного кругового потенциометра 19,стабилизированные источники питани  посто нного тока 20, 21, барабанную щкалу 22, узел цифропечати 23. Оси реверсивного двигател  11, конденсатора 3, потенциометра 19, барабанной щкалы 22 и цифропечатающего барабана кинематически соединены.

Влагомер работает следующим образом.

С генератора 1 напр жение с частотой 10 мГц поступает на измерительный контур 2 с параметрической модул цией, осуществл емой модул тором 7. При отсутствии материала в преобразователе 4 измерительный контур 2 и термомост 12 уравновещены, а барабанна  шкала 22 и цифропечатающий барабан узла цифропечати 23 наход тс  на нуле при установленной сортовой корректирующей карточке (сменной статорной пластине конденсатора 3).

При засыпке в преобразователь 4 навески зерна культуры, соответствующей установленной сортовой корректирующей карточке с нормальной температурой, происходит разбаланс измерительного контура 2. На его выходе по вл ютс  импульсы информативного сигнала, частота которого равна частоте модул ции, а амплитуда пропорциональна влажности. Затем сигнал поступает на детектор 9, усилитель.10 и управл ющую обмотку двигател  11, который,

срабатыва , уменьшает емкость конденсатора 3 на соответствующую величину и приводит контур 2 в состо ние равновеси , а щкалу 22 и цифропечат ающий барабан узла цифропечати 23 к соответствующему показанию . Смещение, подаваемое через фильтр

8, на варикап 5, а следовательно, и емкость варикапа при этом не измен ютс .

С изменением температуры навески зерна выше нормальной, уменьшаетс  сопротивление контактирующих с материалом тер морезисторов 13, 14. Происходит разбаланс термомоста 12, питаемого от источника посто нного тока 20 через делитель 18, 19.

Так как оси потенциометра 19, двигател  И, конденсатора 3, барабанной щкалы 22 и цифропечатающего барабана узла цифропечати 23 кинематически соединены, показани  барабанной щкалы 22, цифропечатающего барабану и напр жение на дополнительном делителе измен ютс  соответственно измер емой влажности.

Изменение емкости первичного преобразовател , заполненного навеской влажного зерна, св зано линейной зависимостью с изменением температуры зерна, и нелинейной с изменением его влажности. Поэтому дл  обеспечени  линейной зависимости поправки по температуре и диапазоне измер емой влажности, напр жение, поступающее на вход термомоста 12 с дополнительного делител  и измен ющеес  в зависимости от влажности анализируемой среды, преобразовано в напр жение, измен ющеес  в зависимости от влагосодержани , посредством шунтировани  входа термомоста 12 резистором 17.

Смещение, поступающее на варикап с 0 термочувствительного делител , равно сумме напр жений на резисторе 15, питаемом через резистор 16 от источника питани  посто нного тока 21, и на выходе термомоста 12, т. е. коррекции по температуре осуществл етс  уменьшением емкости вариз капа 5, и соответственно выходного сигнала. При снижении температуры анализируемой навески ниже нормальной, смещение, подаваемое на варикап 5, равно разности напр жений на резисторе 15 и выходе термомоста 12, т. е. коррекци  осуществл етс  путем увеличени  емкости варикапа и выходного сигнала на соответствующую величину. Использование в качестве элемента, передающего влажностное состо ние анализируемого материала на термомост 12, 5 стандартного линейного кругового потенциометров 19 и сортовых корректирующих карточек (сменных статорных пластин уравновешивающего конденсатора 3, профиль кото

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Емкостный влагомер с универсальной шкалой, содержащий генератор высокой частоты, измерительный контур с параметрической модуляцией параллельно которому подключены первичный емкостный преобразователь и цепь последовательно соединенных конденсатора и варикапа, модулятор, 5 амплитудный детектор, усилитель, индикатор, балансирующий орган, узел цифропечати и термомост, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и метрологической надежности, последовательно с выходом термомоста и параллельно его входу вклю⁾⁰ чены резисторы, резистор образованного при этом термочувствительного делителя через резистор, а термомост через делитель, состоящий из последовательно соединенных линейного кругового потенциометра и резис15 тора, соединены с индивидуальными источниками стабилизированного постоянного напряжения, причем выход термочувствительного делителя через фильтр соединен с варикапом измерительного колебательного контура.

   ²⁰ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 529407 кл. G 01 N 27/22, 1976.
2. 2.. Авторское свидетельство СССР № 252680 кл. G 01 N 27/22, 1969 (прототип).