Claims (3)
Изобретение, относитс к измерительной технике, в частности к влатометрии и может быть использовано дл измерени влажности материалов, например бетона, в строительных издели х и конструкци х. Известны емкостные первичные пре образователи (датчики) влажности с концентрическими копланарными эле родами, контактирующими с поверхнос тью исследуемого материала 1 Т Недостатком таких прёоОразовате- лей вл етс существенна зависимос . их емкости от качества (неровностей поверхности исследуемого материала. Этот недостаток обусловлен тем, что электроды преобразовател всей поверхностью прилегают к материалу, .поэтому малейша неровность поверхности материала в площади любого эле рода мен ет площадь непосредственного контакта, а следовательно, и емкость преобразовател . Известны также емкостные первичные преобразователи влажности, в которых между высокопотенциальным электродом и поверхностью материала имеетс воздушный зазор 2. Недостатком подобных преобразова- . телей вл етс непосто нство воздушного зазора, влекущее за собой неудовлетворительную воспроизводимость результатов измерений. Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому вл етс емкостный датчик влажности, содержащий изол ционное основание,наружный низкопотеищйальный электрод, снабженный трем точечными опорами и внутренний высокопотенциальный электрод 3, Однако известный преобразователь имеет недостаточную в р де случаев чувствительность и нелинейность переходной характеристики преобразовател , особенно при большой влажности. Эта нелинейность обусловлена тем. 3 что воздушный зазор представл ет со бой посто нную небольшую емкость, включенн то последовательно с измен емой емкостью материала, причем емкость , образованна зазором, сущест- венно меньше емкости материала (при большой F лaжнocти ), Целью изобретени вл етс повыmeiffite чувствительности и уменьшеш е нелинейности переходной характеристи- ки йреобразовател . Указанна цель достигаетс тем, что плоскость высокопотенциального электрода смещена относительно плоскости низкопотенциального электрода параллельно ей на рассто ние, не мене чем на пор док большее максимальной неровности поверхности исследуемого материала, причем высокопотенциальный электрод контактирует с поверхно тью материала, а низкопотенциальный электрод установлен относительно это поверхности с воздушным зазором. Дл уменьшени площади соприкосно вени высокопотенциального электрода с материалом этот электрод выполнен виде кольца, ширина которого не менее , чем в 20 раз меньше его диаметра . На фиг. 1 изображена рабоча поверхность предлагаемого преобргйовател ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. На изол ционном основании 1 укреп лены внутренний высокопотешщальный электрод 2 и наружный низкопотенциальный электрод 3, на котором установлены три опоры 4. При проведении измерений преобраз ватель рабочей поверхностью приклады вают к поверхности исследуемого маче риала. При этом внутренний электрод непосредственно контактирует с матер Ш10М, а между наружным электродом и материалом образуетс воздушный зазо При этом опоры, установленные на наружном электроде, играют роль ограни чителей качани плоскости преобразовател . Различна неровность поверхности материала вызывает изменение в личины зазора по окружности наружног электрода. Однако изменение величины ;1азора между материалом и наружным низкопотенциальным электродом не приводит к заметному изменению измер емой .емкости преобразовател , т.е. емкость , образованна этим зазором, включена параллельно емкости, имеющейс между объектом измерени и нулевым Проводом, измерительного устройства, к которому присоединен емкостный преобразователь- . Обычно эта последн емкость несоизмеримо больше емкости зазора, в св зи с чем его измеиегтие незначительно вли ет на результаты измерений. Формула изобретени 1 . Емкостный первичный преобразователь влажности твердых материалов, содержащий изол ционное основание, внутренний высокопотенциальный электрод и концентричный ему наружный низкопотенциальньй электрод, снабженньш не менее трем опорами, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени чувствительности и уменьшени нелинейности переходной характеристики , плоскость высокопотенциального электрода смещена относительно плоскости низкопотенциального рлектрода параллельно ей на рассто ние не менее чем на пор док большее максимальной неровности поверхности исследуемо- го материала, причем высокопотенциальный электрод контактирует с поверхностью материала, а низкопотенциальный электрод установлен относительно этой поверхности с воздушным зазором . 2. Преобразователь по п. 1, о т л и чающийс тем, что высокопотенциальный электрод вьшолн ен в виде кольца, ширина которого не менее, чем в 20 раз меньше его диаметра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Измерительна техника, 1976, № 7, .с. 79-80. The invention relates to a measurement technique, in particular to plateometry, and can be used to measure the moisture content of materials, such as concrete, in building products and structures. Capacitive primary converters (sensors) of humidity with concentric coplanar electrons in contact with the surface of the test material 1 T are known. The disadvantage of such converters is a significant dependency. their capacity depends on the quality (unevenness of the surface of the material under study. This disadvantage is due to the fact that the electrodes of the transducer with the entire surface abut on the material. capacitive primary humidity converters, in which there is an air gap 2 between the high-potential electrode and the surface of the material. The disadvantage of such converters is The air gap is inconvenient, resulting in unsatisfactory reproducibility of measurement results.The closest in purpose and technical essence to the proposed is a capacitive humidity sensor containing an insulating base, an external low-luster electrode equipped with three point supports and an internal high-potential electrode 3, However, the known converter has in some cases insufficient sensitivity and non-linearity of the transient response. bodies, especially at high humidity. This non-linearity is due to the fact. 3 that the air gap is a constant small capacitance, connected in series with the variable capacity of the material, and the capacitance formed by the gap is substantially less than the capacitance of the material (with a large F volatility), the aim of the invention is to increase the sensitivity and decrease nonlinearity of the transient response of the transformer. This goal is achieved by the fact that the high potential electrode plane is displaced relative to the low potential electrode plane parallel to it by a distance not less than an order greater than the maximum surface irregularity of the material under investigation, the high potential electrode is in contact with the material surface, and the low potential electrode is set relative to this surface air gap. To reduce the contact area of a high-potential electrode with a material, this electrode is designed as a ring whose width is not less than 20 times smaller than its diameter. FIG. 1 shows the working surface of the proposed transducer; in fig. 2 shows section A-A in FIG. On the insulating base 1, the internal high-comfort electrode 2 and the external low-potential electrode 3 are supported, on which three supports 4 are mounted. When measuring, the transducer is applied to the surface of the material under test by a working surface. In this case, the internal electrode is in direct contact with the material SH10M, and an air gap forms between the outer electrode and the material. The supports installed on the outer electrode play the role of limiting the swing of the transducer plane. Different irregularities in the surface of the material cause a change in the dimension of the gap around the circumference of the outer electrode. However, a change in the value of the gap between the material and the outer low-potential electrode does not lead to a noticeable change in the measured capacitance of the converter, i.e. the capacitance formed by this gap is connected in parallel with the capacitance between the object to be measured and the neutral wire of the measuring device to which the capacitive transducer is connected. Typically, this latter capacitance is disproportionately larger than the capacitance of the gap, and therefore its change slightly affects the measurement results. Claim 1. A capacitive primary moisture converter for solid materials containing an insulating base, an internal high potential electrode and an external low potential electrode concentric to it, equipped with at least three supports, so that, in order to increase sensitivity and reduce nonlinearity transient response, the plane of the high potential electrode is displaced relative to the plane of the low potential electrode parallel to it by a distance of not less than an order of magnitude greater than the maximum surface irregularities of the material under study, the high potential electrode is in contact with the material surface, and the low potential electrode is installed relative to this surface with an air gap. 2. The converter according to claim 1, about tl and which is due to the fact that the high potential electrode is made in the form of a ring whose width is not less than 20 times smaller than its diameter. Sources of information taken into account in the examination 1. Measuring equipment, 1976, № 7,. P. 79-80.
2.Берлинер М.А, Измерение влажности . М., Энерги , -1973, с. 87-88. 2.Berliner M.A., Measurement of humidity. M., Energia, -1973, p. 87-88.
3.Авторское свидетельство СССР № 684424, кл. GOl N 27/22.3. USSR author's certificate number 684424, cl. GOl N 27/22.
1-/11- / 1