SU851238A1 - Device for measuring humidity - Google Patents

Device for measuring humidity Download PDF

Info

Publication number
SU851238A1
SU851238A1 SU792826644A SU2826644A SU851238A1 SU 851238 A1 SU851238 A1 SU 851238A1 SU 792826644 A SU792826644 A SU 792826644A SU 2826644 A SU2826644 A SU 2826644A SU 851238 A1 SU851238 A1 SU 851238A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
winding
measuring
current
input
Prior art date
Application number
SU792826644A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Анатольевич Мельников
Евгений Викентьевич Коваленок
Original Assignee
Курский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курский Политехнический Институт filed Critical Курский Политехнический Институт
Priority to SU792826644A priority Critical patent/SU851238A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU851238A1 publication Critical patent/SU851238A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к (}изико-х мическому анализу и может быть испо зовано дл  определени  влагосодержа ни  сыпучих и жидких материалов. Известно устройство дл  измерени влажности, содержащее ферритовый трансформатор, первична  обмотка ко тброго соединена с выходом высокочастотного генератора, а вторична  обмотка раздел етс  на две средней точкой, и обе половины включаютс  в разностную схему. В одно плечо включаетс  емкостной датчик, а в другое эталонный конденсатор t1I Наличие активной проводимости вещества не обеспечивает возможност балансировани  до нул  разностной схемы, у которой в плече сравнени  имеетс  эталонна  емкость. Дл  повышени  точности в этом устройстве первична  обмотка соедин етс  со вторичной посредством конденсатора. Однако такой конденсатор в состо нии сбалансировать схему в одной точке с определенными значени ми емкостной и активной составл кщих и не может обеспечить достаточной точности измерени  в широком диапазоне изменений активной и реактивной составл ющих датчика, тем более в широком диапазоне частот. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  состава смесей по величине электропроводности , содержащее генератор переменного тока,замкнутый магнитопровод с обмоткой, соединенной с одним выходом генератора, приемный замкнутый магнитопровод с измерительной обмоткой, синхронный дeтeкtOIll, один вход которого соединен со вторым выходом генератора, другой - с измерительной обмоткой, а выход синхронного детектора включен на вход измерительного устройства Г23. Однако известное устройство йе позвол ет измерить влажность материала с высокой точностью.The invention relates to (} isicochemical analysis and can be used to determine the moisture content of bulk and liquid materials. A device for measuring humidity, containing a ferrite transformer, is known, the primary winding is connected to the output of the high-frequency generator, and the secondary winding is split on two midpoint and both halves are included in the difference circuit. A capacitive sensor is included in one arm and a t1I reference capacitor in the other. balancing to a zero difference circuit, in which a reference capacitance has a reference capacitance. To increase accuracy in this device, the primary winding is connected to the secondary one by means of a capacitor. However, this capacitor is able to balance the circuit at one point with certain capacitance values They cannot provide sufficient measurement accuracy in a wide range of changes in the active and reactive components of the sensor, especially in a wide frequency range. Closest to the present invention is a device for controlling the composition of mixtures according to the magnitude of electrical conductivity, comprising an alternator, a closed magnetic circuit with a winding connected to one generator output, a receiving closed magnetic circuit with a measuring winding, one input which is connected to the second generator output, the other is with the measuring winding, and the output of the synchronous detector is connected to the input of the measuring device G23. However, the known device allows measuring the humidity of a material with high accuracy.

33

Цель и:зобретокич - ионыпюние 1 чn jiCTH измерени .The purpose and: zobothochich is the measurement of 1 h jiCTH measurements.

ПоставленнЯ  цель достигаетс  тем, что в устройство содержащее генератор переменного тока, замкнутый магнитопровод с обмоткой, св занной с одним выходом генератора, приемный замкнутый магнигопровод с измерительной обмоткой, -синхронньй детектор , один вход которого соединен со вторым выходом генератора, а другой с измерительной обмоткой, а выход синхронного детектора включе.н на вход измерительного устройства, введён датчик с электродами, которые соединены провод щей перемычкой так,что образуют с ней замкнутый контур, причем пе1)емьгчка проходит через отверсти  магнитопроводов, кроме того, в устройство дополнительно введен измеритель амплитуды, вход которого также соединен с измерительной обмоткой, а выход - с измерительным устройством.The goal is achieved by the fact that the device contains an alternator, a closed magnetic circuit with a winding connected to one generator output, a receiving closed magnetic circuit with a measuring winding, a synchronous detector, one input of which is connected to the second generator output, and the other to the measuring winding and the output of the synchronous detector is turned on. to the input of the measuring device, a sensor with electrodes is inserted, which are connected by a conductive jumper so that they form a closed loop with it, and pe1) Single cores passes through openings, moreover, amplitude meter further introduced into the device, whose input is also connected to the measurement winding, and an output - with a measuring device.

На фиг,I изображена конструкци  датчика; на фиг,2 - блок-схема устройства дл  измерени  влажности.Fig. I shows the structure of the sensor; Fig. 2 is a block diagram of a device for measuring humidity.

Датчик, вход щий в измеритель влажности , состоит из двух электродов 1 и 2,которые-могут быть плоскими или, в зависимости от назначени , иметь иную конфигурацию. Электроды соединены друг с другом посредством провод щего стержн  3 и помещаютс  в материал 4, влажность которого подлежит измерешш. Электропровод щий стержень 3 проходит через центральные отверсти  передающего 5 и приемного 6 ферритовых колец.The sensor included in the moisture meter consists of two electrodes 1 and 2, which may be flat or, depending on the purpose, have a different configuration. The electrodes are connected to each other by means of a conductive rod 3 and are placed in material 4, the humidity of which is to be measured. The conductive rod 3 passes through the central holes of the transmitting 5 and receiving 6 ferrite rings.

На кольцах расположены тороидальные обмотки: передающие 7 и 8 на передающем кольце 5 и приемна  9 на приемном кольце 6. Ферритовые кольца с обмотками заключень в диэлектрическую изолирующую оболочку 10.On the rings there are toroidal windings: transmitting 7 and 8 on the transmitting ring 5 and receiving 9 on the receiving ring 6. Ferrite rings with windings enclosed in a dielectric insulating sheath 10.

Передающие обмотки 7 и 8 св заны с выходами генераторов 11 и 12. Приена  обмотка 9 св зана со входом ши рокополосного усилител  13, имеющего два выхода. Один из выходов усилител  13 соединение первыми входами синхронных детекторов 14 и 15, другой со схемой 16 разделени  частот. Вторые входы синхронных детекторов 14 и 15 соединены с выходами генераторо II и 12. Выходы синхронных детекторов 14 и 1.5 и пыходы схемы 16 разделени  час гот соединены со входамиTransmit windings 7 and 8 are connected to the outputs of generators 11 and 12. Priene winding 9 is connected to the input of a wideband amplifier 13, which has two outputs. One of the outputs of the amplifier 13 is connected with the first inputs of synchronous detectors 14 and 15, the other with the frequency separation circuit 16. The second inputs of the synchronous detectors 14 and 15 are connected to the outputs of generator II and 12. The outputs of the synchronous detectors 14 and 1.5 and the outputs of the separation circuit 16 are connected to the inputs

4four

Рлока 17 обработки информаиии, иыход KOTOpoio соединен со входом индикаторного устройства 18.Information processing unit 17, the KOTOpoio output is connected to the input of the indicator device 18.

Устройство работает следукадим образом .The device works in the following way.

Рассмотрим сначала работу с использованием одного частотного канала. Переменный ток от генератора 12с частотой протекает по передающей обмотке 7 передающего кольца 5, создава  в нем магнитный поток,равныйConsider first working with a single frequency channel. Alternating current from the generator 12c frequency flows through the transmitting winding 7 of the transmitting ring 5, creating in it a magnetic flux equal to

Г-(. G- (.

2П«Г2P “G”

ъ/ъ /

iQ ГН/М ;iQ GN / M;

410 410

гдеWhere

7 - число витков обмотки 7; $5 - поперечное сечение кольца 5; Гд - средний радиус кольца 5; jUc - относительна  проницаемость 7 - the number of turns of the winding 7; $ 5 - cross section of ring 5; Gd - the average radius of the ring 5; jUc - relative permeability

кольца 5;rings 5;

J - амплитуда тока в обмотке 7. В соответствии со вторым уравнением Максвелла этот переменный поток возбуждает в перемычке 3 ЭДСJ - the amplitude of the current in the winding 7. In accordance with the second Maxwell equation, this variable flow excites in the jumper 3 EMF

-.f с.,-.f sec.

Эта ЭДС возбуждает в замкнутом контуре, образованном перемычкой 3, электродами 1 и 2 и промежутком,заполненным исследуемым веществом, электрический ток, состо щий из двух компонентов - тока смещени , вызванного диэлектрической проницаемостью вещества, и тока проводимости,вызванного отличной от нул  проводимостью промежутка между электродами 1 и 2, заполненного веществом 4.This EMF excites in a closed circuit formed by jumper 3, electrodes 1 and 2, and a gap filled with the substance under study, an electric current consisting of two components — a bias current caused by the dielectric constant of the substance, and a conduction current caused by a non-zero conductivity between electrodes 1 and 2, filled with substance 4.

В комплексной форме этот ток может быть записан в видеIn a complex form, this current can be written as

-i4;r-.-i4; r-.

2 J емкость промежутка I и 2, заполненного 2 J gap capacity I and 2 filled

веществом 4;substance 4;

где р - составл юща  активных потерь вещества;where p is the component of active substance loss;

Е - диэлектрическа  проницаемость вещества; К - геометрический коэЗДициентE is the dielectric constant of the substance; K - geometrical coefficient

электродов.electrodes.

Таким образом, модуль комплекса тока, протекающего по перемычке 3,Thus, the module of the complex of the current flowing through jumper 3,

равенequals

-4.. с)-4 .. c)

00

Claims (2)

5 фач;) TijKa ичевиди ранна , (5) Таким образом, мы имеем два неизвестных gf и два уравнени  (4) (5). Следовательно, система разреши ла. Дл  нахождени  ff и 6 необхс чим определить модуль и фазу тока Др известно, поскольку она определ ет известными величинами - значением тока генератора 12, числом-витков обмотки 7,материалом и формой кольца 5. Дальнейша  схема измер ет модул и фазу тока 3f, . При протекании ток 3fj по перемычке 3 он возбуждает ма нитный поток в приемном кольце 6, величина которого равна, V-FoA b6b2 S K - -,n),(6) ь где lUft - магнитна  проницаемость кольца 6; Г - средний, радиус кольца 6. Этот магнитный поток наводит в обмотке 9 ЭДС ь ( где /с)- число витков обмотки 9. Сигнал с выхода обмотки 9 усиливаетс  усилителем 13 и поступает на один .из входов синхронного детек ра 15, на опорный вход которого под етс  переменное напр жение с генератора 12. Выходное напр жение синхронного детектора пропорционально амплитуде и фазе выходного сигнала усилител  13, т.е. амплитуде и фазе тока С}у4 Сигнал с выхода усилител  13 через схему 16 разделени  частот по соответствующему выходу поступает в блок 17 обработки информации, который преобразует сигнал с выхода усилител  13, пропорциональный ампп туде тока Зп и с выхода синхронног детектора 14, где сигнал пропорцион лен и амплитуде и фазе, в величины и и далее в напр жение,пропорциональное влажности. Это напр жени поступает на вход индикаторного уст ройства 18, где уже индицируетс  значение влажности. 8« , При наличии смеси из нескольких веществ дл  правильного измерени  влажности необходимо знать значени  и дл  каждого вещества. С этой целью система имеет несколько генераторов с разными частотами (jj 1- и т.д. (генераторы П, 12 и т.д.) и несколько синхронных детекторов 14, 15 и т.д. Схема 16 разделени  частот в зтом случае раздел ет на выходах сигналы с разными частотагт ijL , jj и т.д. Синхронные детекторы выдел ют также сигналы, пропорциональные амплитудам и фазам токов, частоты которых равны частотам генераторов,, напр жение которых используютс  в качестве опорных в соответствующих синхронных детекторах. Предлагаемое устройство йрзвол ет повысить точность измерени  влажности. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  влажности, содержащее генератор переменного тока , замкнутый магнитопровод с обмоткой , св занной с одним выходом генератора , приемный замкнутый магкитопровод с измерительной обмоткой, синхронный детектор, один вход которого соединен со вторым выходом генератора, другой - с измерительной обмоткой,а выход синхронного детектора включен на вход измерительн ого устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен датчик с электрйдами, которые соединены провод щей перемычкой так, что образуют с ней замкнутый контур, причем перемычка проходит через отверсти  магнитопроводов , кроме того, в устройство дополнительно введен измеритель амплитуда , вход которого также соединен с измерительной обмоткой, а выход с измерительным устройством. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 437957 G 01 N 27/22, 1972. 5 fach;) TijKa i vidhavi ranna, (5) Thus, we have two unknowns gf and two equations (4) (5). Consequently, the system allowed. To find ff and 6, it is necessary to determine the modulus and phase of the current. It is known because it determines the known values — the value of the generator current 12, the number of turns of the winding 7, the material and the shape of the ring 5. A further circuit measures the modulus and phase of the current 3f ,. When a 3fj current flows through jumper 3, it excites a mantle flow in the receiving ring 6, the value of which is equal to, V-FoA b6b2S K - -, n), (6) where lUft is the magnetic permeability of ring 6; G is the average radius of the ring 6. This magnetic flux induces in the winding 9 an emf (where / s) is the number of turns of the winding 9. The signal from the output of the winding 9 is amplified by the amplifier 13 and fed to one of the inputs of the synchronous detector 15, to the reference the input of which is alternating voltage from the generator 12. The output voltage of the synchronous detector is proportional to the amplitude and phase of the output signal of the amplifier 13, i.e. amplitude and phase of current C} y4 The signal from the output of amplifier 13 through the frequency separation circuit 16 at the corresponding output enters the information processing block 17, which converts the signal from the output of amplifier 13, proportional to the amp current of Zn and from the output of the synchronous detector 14, where the signal is proportional flax and amplitude and phase, in magnitudes and further in a voltage proportional to humidity. This voltage is fed to the input of the indicator device 18, where the humidity value is already indicated. 8 ". If a mixture of several substances is present, it is necessary to know the values for each substance in order to correctly measure the humidity. To this end, the system has several generators with different frequencies (jj 1-, etc. (generators P, 12, etc.) and several synchronous detectors 14, 15, etc. Frequency separation circuit 16 in this case section At the outputs, signals with different frequencies ijL, jj, etc. Synchronous detectors also select signals proportional to the amplitudes and phases of currents whose frequencies are equal to the frequencies of the oscillators, the voltage of which is used as a reference in the corresponding synchronous detectors. It doesn’t improve the accuracy of measuring wet The invention includes a device for measuring humidity, containing an alternator, a closed magnetic circuit with a winding connected to one generator output, a receiving closed magnetic conduit with a measuring winding, a synchronous detector, one input of which is connected to the second generator output, the other with a measuring winding , and the output of the synchronous detector is connected to the input of a measuring device, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a sensor with electrodes, which are connected jumper boiling water so as to form with it a closed circuit, wherein the web extends through the openings of magnetic cores, in addition, the apparatus further introduced amplitude meter, whose input is also connected to the measuring winding and the output of the measuring device. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 437957 G 01 N 27/22, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР 659944, кл. G О N 27/02, 1977 (прототип).2. USSR author's certificate 659944, cl. G O N 27/02, 1977 (prototype). J 5J 5 3 63 6
SU792826644A 1979-10-08 1979-10-08 Device for measuring humidity SU851238A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792826644A SU851238A1 (en) 1979-10-08 1979-10-08 Device for measuring humidity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792826644A SU851238A1 (en) 1979-10-08 1979-10-08 Device for measuring humidity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU851238A1 true SU851238A1 (en) 1981-07-30

Family

ID=20853642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792826644A SU851238A1 (en) 1979-10-08 1979-10-08 Device for measuring humidity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU851238A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU851238A1 (en) Device for measuring humidity
US5831424A (en) Isolated current sensor
CA1124328A (en) Multifrequency eddy current testing device
SU748214A1 (en) Conductometer immersion-type transducer
RU2006043C1 (en) Portable ammeter
SU754289A1 (en) Device for determining liquid media electric conductivity
SU978083A1 (en) Device for measuring current carrier mobility in semiconductors
SU444142A1 (en) Device for measuring complex magnetic permeability
RU2239182C1 (en) Device for determination of content of ferrite in material
SU794568A1 (en) Method of excitation of ferroprobe transducer
SU1275328A1 (en) Device for measuring parameters of magnetodielectrics
SU777564A1 (en) Conductance measuring device
SU546024A1 (en) Device for measuring electron beam current
SU775680A1 (en) Conductometer
SU1165961A1 (en) Device for measuring specific resistance of non-magnetic materials
SU901951A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU866516A1 (en) Magnetic field measuring device
SU1670576A1 (en) Apparatus to measure the cylindrical conducting entity parameters
SU1742751A1 (en) Method of determination of uniform cable electric length
SU1767446A1 (en) Device for measuring frequency relation of capacitance or conductivity
SU789898A1 (en) Apparatus for measuring nonlinearity of linear two-terminal networks
JPS61187647A (en) Apparatus for measuring silicon content
RU1805369C (en) Method and device for induction measuring of electric conductivity of liquid
SU1173344A1 (en) Device for measuring specific resistance
SU721737A1 (en) Device for eddy-current inspection of conducting media