SU914989A1 - Бесконтактный влагомерi - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля влажности твердых и сыпучих материалов на ленте транспортера, в трубе, на пересыпке.

Известны устройства для измерения влажности материалов, не входящие в гальванический контакт с последним [1] .

Недостатком этих устройств является их сложность.

Известен также бесконтактный влагомер, содержащий емкостный измерительный преобразователь, подключенный одновременно к измерительным мостам низкой и высокой частот, питаемым генераторами соответственно низкой и высокой частот, и функциональный преобразователь [21.

Недостатком устройства является его сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

2

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактный влагомер, содержащий емкостный измерительный преобразователь, подключенный одновременно к измерительным мостам низ⁵ кой и высокой частот, питаемым генераторами соответственно низкой и высокой частот, и функциональный преобразователь, дополнительно введен источник тока, выход измери® тельного моста высокой частоты подключен к первому входу, а выход измерительного моста низкой частоты к второму входу функционального преобразователя, первый выход кото¹⁵ рого является выходом влагомера, а между вторым выходом и третьим входом включен источник тока.

’ На фиг.1 показана блок-схема

предлагаемого устройства; на фиг.2 измерительный преобразователь; на

фиг.З - схема замещения преобразователя .

3

914989

4

Генератор 1 высокой частоты и генератор 2 низкой частоты подключены соответственно к измерительному мосту 3 высокой частоты и измерительному мосту 4 низкой частоты. Оба измерительных моста работают на емкостный измерительный преобразователь 5. Выход измерительного моста 3 подключен к первому входу 6 функционального преобразователя 7, выхо^ измерительного моста 4 - к второму входу 8 функционального преобразователя 7, выход 9 которого является , выходом влагомера, а к входу 10 и выходу 11 подключен источник 12 тока.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 подает высокочастотное -напряжение на измерительный мост 3, в одно плечо'которого включен емкостный измерительный преобразователь 5, состоящий из электродов 13 и 14 (фиг.2) , между которыми находится влажный сыпучий материал 15, несомый транспортерной лентой 16.

Схема замещения преобразователя 5 (фиг.З) содержит переходной конденсатор 17 ( С^), в который входят эквивалентные емкости_:воздушных промежутков между электродом 13 ди материалом 15, электродом 14 и транспортерной лентой 16, а также эквивалентная емкость ленты 16, соединенные последовательно. Конденсатор 18 (с_м) и резистор 19 отражают эквивалентные ' емкость и сопротивление материала 15. Высокая частота выбирается так,. чтобы емкостная проводимость конденсатора 18 была на порядок больше активной

При этом ходим из

проводимости резистора емкость матёриала 15 выражения

19.

с_л· С

ип

'м

Сип

где С_м - емкость материала 15;

С! - общая емкость воздушного»

промежутка между электродами 13 и 14 и транспортной ленты 13;

С_МГ|- емкость измерительного преобразователя 5, измеренная на высокой частоте.

Генератор 2 подает низкочастотное напряжение на измерительный мост 4, в одно плечо которого включен измерительный преобразователь 5. Низкая

частота выбирается так, чтобы емкостная проводимость конденсатора 18 была на два-три порядка меньше активной проводимости резистора 19, и из5 меряемая мостом 4 емкость измерительного преобразователя 5 с достаточной Степенью точности может считаться равной С₄,·так как конденсатор 18 зашунтирован резистором 19. Измеренное

10 значение СЦ и известное заранее значение геометрической емкости С_о измерительного преобразователя 5 позволяют определить эквивалентную емкость С_г объема, занимаемого материалом 15,

15 ’

где С_г - геометрическая емкость

20 объема, занимаемого материалом 15;

С_о- геометрическая емкость измерительного преобразователя 5, предполагая емкости С_г и С₄ включенными последовательно. Диэлектрическая

25 проницаемость £_н материала 15 находится из выражения

с Ем _ Ецп С_о)

^М Сип

30

По величине определяется влажность материала 15. Вычисление по последнему выражению производит функциональный преобразователь 7 с источником 12 тока.

³⁵ Выходной сигнал моста 3 высокой частоты поступает на вход 6. Выходной сигнал моста 4 низкой частоты поступает на вход 8. Между выходом N и входом 10 функционального преобразователя появляется сигнал, пропорциональный частотному от вход ных сигналов. Сигнал на выходе 9 пропорционален частному от деления сигнала Сц_п на результат сравнения

⁴³ нормированной величины, хранящейся в памяти функционального преобразователя 7 с отношением Сц„/С^ , эта операция также производится функциональным преобразователем 7. Источ⁵⁰ ник 12 тока служит для введения через вход 10 в результат вычислений величины С_о независимо от амплитуды сигнала на выходе 11, Таким обра- ¹

. зом, сигнал на выходе 9 пропорциона55 лен £_п и, следовательно, влажности ,

сыпучего материала 15.

Предлагаемое устройство на 202

снижает стоимость по сравнению с

5 914989 6

известным влагомером и упрощает наладку.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Бесконтактный влагомер, содержащий· емкостный измерительный преобразователь, подключенный одновременно к измерительным мостам низкой и высокой частот, питаемым генераторами соответственно низкой и высокой частот, и функциональный преобразователь, отличающийс я тем, что, с целью упрощения устройства, в него дополнительно

   введен источник тока, выход измерительного моста высокой частоты подключен к первому входу, а выход измерительного преобразователя, пер5 вый выход которого является выходом влагомера, а между вторым выходом и третьим входом включен источник тока.