SU864094A1 - Влагомер - Google Patents

Description

(54) ВЛАГОМЕР

Изобретение относитс  к влагомет рии и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле и измерении влажности нефти , нефт ного кокса, водонефт ных эмульсий и других веществ в химичес кой и нефт ной протлылшенности, обла дающих повышенной адгезией. Известен емкостной; влагомер, содержащий генератор высокой частоты, шестиплечевую мостовую схему, усилитель , амплитудный детектор, индикатор и входной трансформатор, причем в компенсационное плечо измерительной мостовой схемы параллельно образцовому конденсатору подключены активное сопротивление и конденсато соединенный последовательно с ключевым триодом, питаемым от вторичной обмотки трансформатора, а втора вторична  оьмотка трансформатора соединена с термостатом через профильный потенциометр, механически св занный с осью измерительного кон денсатора, и выход термостата объед нен с выходом амплитудного детектора l. Недостаток устройства - йизка  точность измерени  влажности при загр знении электродов первичныхизмерительных преобразователей. Наиболее близким по технической суищости к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  влажности, содержащее етикостной первичный преобразователь влажности, основной реверсивный электродвигатель и peVгистрирующий прибор, блок тестовых сигналов, состо щий из последовательно соединенных генератора коротких экспоненциальных импульсов, управл емого делител  напр жени  и усилител , в обратной св зи которого последовательно с сопротивлением включен переменный конденсатор, а также усилитель, во входной цепи которого включен конденсатор, а в обратной св зи - преобразователь влажности , четыре компаратора, два одновибратора , электродвигатель, причем блок тестовых сигналов и введенный усилитель соединены ме:|У1У собой последовательно , .зыход усилител  соединен со входами четырех компараторов , а выходы первых двух компараторов через одновибраторы соединены с первым блоком логической обработки сигналов, выходы третьего и четвертого компаратора соединены со вторым

JioKOM логической обработки сигналов , блоки логической обработки имеют объединенные входы, соединенные с выходами генератора экспоненциальных импульсов первого и второго блока логической обработки сигналов, через управл емые ключи соединены с реверсивными электродвигател ми, основной реверсивный электродвигатель сй зан с регистрирующим прибором и переменным конденсатором, а дополнительный электродвигатель св зан с управл емым делителем напр жени  2, Недостатком указанного устройства  вл ютс  ограничени  в применении его дл  измерени  малых значений влажности из-за трудности получени  качественных экспоненциальных импульсов с малыми посто нными времени, кроме того устройство сложно в настройке, необходимо очень точно устанавливать пороговые уровни срабатывани  четырех компараторов.

Цель изобретени  - расширение пределов измерени  устройства при исключении вли ни  загр знени  (датчиков) первичных измерительных преобразователей на результат измерени , а также упрощение самог-о устройства и его настройки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что во влагомер введены управл емый по частоте генератор синусоидального сигнала, фазовращатель, фазовый детектор и указатель максимума , причем выход генератора синусои дального сигнала соединен с первым, входом фазового детектора через усилитель и со вторым входом фазового детектора через фазовращатель, выход фазового детектора соединен с первым входом указател  максимума, а второй вход указател  максимума . соединен п выходом фазовращател , при этом выход указател  максимума соединен со входом управл емого по частоте генератора синусоидального сигнала, а выход последнего - с регистрирующим прибором.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого влагомера

Влагомер содержит управл емый по частоте генератор 1 синусоидального сигнала, выход которого соединен со входом усилител  2. Во входной цепи усилител  2 включен конденсатор 3 (Cj) , а в обратной св зи уси- лител  2 включен первичный измерительный преобразователь .4 влажности (датчик). Схема замещени  первичного измерительного преобразовател  (датчика) состоит из конденсатора 5 (Cg-), сопротивлени  6 (Rx потерь и конденсатора 7 (С), Выход усилител  2 соединен со входом фазового детектора 8. Второй вход фазового детектора 8 соединен с выходом генератора 1 через фазовращатель 9, а вьлход детектора 8 - с nepBta i входом указател  10 максимума. Второй вход у, азател  10 максимума соединен с выходом фазовращател  9. Выход генератора 1 соединен с измерителем 11 периода колебаний (регистрирующий прибор), а управл ющий вход генератора 1 соединен с выходом указател  10 мачсимума.

Устройство работает следующим образом.

Указатель 10 максимума измен ет частоту генератора 1 до тех пор, пока на выходе усилител  2 реактивна  составл юща  сигнала не достигнет максимального значени . Реактивна  составл юща  сигнала выдел етс  при помощи фазовращател  9 и фазово го детектора 8. В момент достижени  максимального значени  реактивной . составл ющей сигнала на выходе усилител  2 период колебаний генератора 1 пропорционален влажности контролируемого вещества. Период измер етс  регистрирующим прибором 11, который может быть проградуирован в единицах влажности контролируемого вещества. Показани  прибора 11 в этом случае независ т от значени  емкости конденсатора 5 и тем самым не завис т от загр знени  чувствительных пластин датчика 4, при этом показани  прибора 11 пропорциональны влажности контролируемого материала .

При измерении влажности на переменном токе наход т широкое применение приемы измерени , описываемьга схемой замещени  датчика 4. В схеме замещени  емкость Су конденсатора 7 зависит от диэлектрической проницаемоети материала в первичном измерительном преобразователе (датчике), а сопротивление Rg характеризует диэлектрические потери в датчике. Емкость Cj. конденсатора 5 обусловлена диэлектрическими свойствами стенок сосуда между внешними электродами и контролируемой жидкостью (материалом).. Обычно при измерени х паразитную емкость 5 (05) считают неизменной и определ ют влажность по измен ющимс  значени м С у и R,. Однако во влагомерах непрерывного действи  налипание и загр знение стенок сосуда (датчика между внешними электродами и контролируемым веществом измен ет емкость С5 конденсатора 5 в больших пределах, в результате возникают значительные относительные погрешности измерени  влажности (66 - 94%), Покажем, что влагомер измер ет посто нную времени Т Rjv-X котора  однозначно св зана с влажностью контролируемого материала , причем на результат измерени  не вли ет измен юща с  паразитна  емкость Cg конденсатора 5. Запишем передаточную функцию усилител  2, 5 учитыва , что во входной цепи усилител  включен конденсатор 3 (С), а в обратной св зи датчик 4 влажности.

Предлагаемый влагомер обладает большими пределами измерени  и большей точностью, чем известные, при измерении влажности веществ, склонных к налипанию.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 252баО, кл. G 01 N 27/22, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 264903/18-25,

0

кл. G 01 N 27/22, 1979 (прототип).