SU928217A1

SU928217A1 - Device for checking capacitance moisture meter

Info

Publication number: SU928217A1
Application number: SU802900228A
Authority: SU
Inventors: Арчил Серапионович Дадунашвили
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро По Проектированию Приборов И Средств Автоматизации
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1982-05-15

Description

II

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к влагометрии , и может быть использовано дл поверки емкостных влагомеров различных твердых, пастообразных и сыпучих материалов.The invention relates to a measurement technique, in particular to moisture metering, and can be used to calibrate capacitive moisture meters of various solid, pasty and bulk materials.

Известно устройство дл поверки влагомеров при помощи стандартного образца, в котором сличаютс показани влажности, получаемые на шкале влагомера при засыпке в датчик влагомера стандартного образца с аттестуемыми значени ми имитируемой влажности , приведенными в свидетельстве на стандартные образцы При этом стандартные образцы обычно изготовл ютс дл трех диапазонов шкалы влажности, составл ющие комплект.дл поверки. Первый диапазон имитерует диэлектрические свойства материала, имеющего влажность 8-11%, второй - , третий ,- 25-35° tH.A device is known for calibrating moisture meters using a standard sample, which compares the moisture readings obtained on the moisture meter scale when a standard sample is filled into a moisture meter sensor with certified values of the simulated moisture given in the certificate for standard samples. Standard samples are usually made for three ranges. moisture scales that make up the kit. for verification. The first range simulates the dielectric properties of a material having a moisture content of 8-11%, the second - the third - 25-35 ° tH.

Несмотр на определенные достоинства этого устройства, обеспечивающего регул рную поверку приборов при их выпуске, и эксплуатацию с минимальной затратой времени, он обладает р дом недостатков, обусловленных как технологическими особенност ми самого способа поверки, так и конструктивными элементами, обеспечивающими выполнение этого способа. Необходимость взвешивани и засыпки дл каждого диапазона влажности соответствующего стандартного образца значительно снижает производительность и усложн ет поверку.Despite certain advantages of this device, which provides regular calibration of instruments when they are released, and operation with a minimum expenditure of time, it has a number of drawbacks caused by both the technological features of the method of verification itself and the structural elements that ensure the implementation of this method. The need for weighing and filling for each moisture range of the corresponding standard sample significantly reduces productivity and makes calibration more difficult.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл поверки влагомеров , содержащее имитатор влажного материала, выполненный в виде вкладыша из твердого диэлектрика, размещенного между электродами датчика влагомера 23.Closest to the present invention is a device for calibrating moisture meters containing a simulator of a wet material, made in the form of an insert made of a solid dielectric placed between the electrodes of the sensor of the moisture meter 23.

Недостатками устройства вл ютс многокомпонентность и св занную с этим сложность изготовлени и невозможность точного воспроизводства. 392 Кроме того, известное устройство с такими имитаторами влажности не позвол ет осуществл ть регулировку или изменение параметров емкости. К недостатку следует отнести тот факт, что состав таких имитаторов определ етс эмпирическим путем и не поддаетс расчету. Цель изобретени повышение производительности поверки и ее упрощение . Одновременно упрощаетс изготов ление имитатора за счет использовани однокомпонентного вещества диэлектрика . Цель достигаетс тем, что в устройстве , содержащем имитатор в виде вкладыша из твердого диэлектрика, размещенного между электродами датчика влагомера, вкладыш выполнен из однокомпонентного дизлектрического материала с размещенными в нем на одинаковом рассто нии друг от друга дополнительными изолированными метал лическими электродами. Кроме того, металлические электро ды установлены с возможностью подклю чени один к другому и к электродам датчика. Сущность решаемой технической задачи состоит в том, чтобы обеспечить возможность использовани в- качестве имитаторов влажного материала однокомпоиентных материалов, пригодных по стабильности своих параметров в качестве имитаторов влажного материала , но имеющих меньшую диэлектрическую проницаемость, чем требующие контроль влажные материалы,, В предлагаемом устройстве недостаточна величина диэлектрической проницае- мости компенсируетс увеличением емкости датчика путем взаимодействи электродов датчика влагомера и элект родов имитатора влажного материала в указанном количестве. Такое взаимодействие осуществл ют путем переключени электродов имитатора между собой , а при необходимости и с электродами датчика. На фиг. 1-3 приведен поперечный разрез плоского датчика влагомера с помещенным в него имитатором влажного материала в различных вариантах соединени между собой; на фиг. имитатор влажного материала в виде печатной платы. Устройство состоит из датчика емкостного влагомера, представл к цего . 4 собой конденсатор с электродами 1 и 2. В качестве имитатора влажного материала служит вкладыш 3 из бднородного негигроскопического диэлектрического материала. Во вкладыше 3 установлены изолированные друг от друга металлические электроды . При поверке емкостного влагомера вкладыш 3 вставл ют в датчик влагомера между электродами 1 и 2. Дл изготовлени имитаторов влажного материала предварительно определ ют начальную и конечную емкость датчика влагомера, соответствующую пределам измерени влажности контролируемого материала. Исход из этих данных, а также из количества точек, которые должны контролироватьс на шкале влагомера, подбирают материал диэлектрика имитатора вкладыша 3 (фторопласт, полистирол, лавсан, резина и др.) и рассчитывают размеры, расположение и количество электродов имитатора по известным формулам расчета емкостных датчиков. Вкладыш 3 может быть также изготовлен в виде печатной платы на стеклотекстолите (фиг. k), Поверку емкостных влагомеров с использованием предлагаемой конструкции осуществл ют следующим образом. Вкладыш 3 с электродами k помещают в датчик емкостного влагомера между электродами 1 и 2. Электроды k имеют выводы, обеспечивающие переключение между собой и с электродами 1 и 2 датчика влагомера. Вкладыш 3 предварительно аттестуют в соответствии с определенной влажностью материала . В процессе поверки влагомера дл увеличени емкости датчика с вкладышем 3 и доведени его величины до емкости датчика с измер емым натурным образцом, электроды t вкладыша 3 соедин ют между собой накоротко дл получени показаний соответствующих параметрам минимальной влажности (фиг, 1). Дл получени параметров средней влажности, с помощью того же вкладЫша 3, электроды накоротко соедин ют между собой и с одним из электродов датчика, например с электродом 1 (фиг. 3). Дл получени параметров , соответствующих максимальным влажност м измер емого материала каждый электрод вкладыша 3 соедин ют сThe drawbacks of the device are the complexity and the associated complexity of manufacturing and the impossibility of accurate reproduction. 392 In addition, the known device with such moisture simulators does not allow adjustment or change of the capacitance parameters. The disadvantage is the fact that the composition of such simulators is determined empirically and cannot be calculated. The purpose of the invention is improving the performance of calibration and its simplification. At the same time, the manufacture of a simulator is simplified by the use of a single component dielectric substance. The goal is achieved by the fact that in a device containing a simulator in the form of a solid dielectric insert placed between the electrodes of the moisture meter sensor, the insert is made of a single-component dielectric material with additional insulated metal electrodes placed at the same distance from each other. In addition, metal electrodes are installed with the possibility of connecting one to another and to the sensor electrodes. The essence of the technical problem to be solved is to ensure that monocomponent materials can be used as imitators of wet material, which are suitable for the stability of their parameters as imitators of wet material, but have lower dielectric constant than wet materials that require control. dielectric constant is compensated by an increase in the capacitance of the sensor by the interaction of the electrodes of the sensor of the moisture meter and the electro s simulator wet material in a specified amount. This interaction is carried out by switching the simulator electrodes between themselves, and if necessary with the sensor electrodes. FIG. 1-3 shows a cross section of a flat sensor of a moisture meter with a simulator of a wet material placed in it in various ways of interconnecting; in fig. simulator wet material in the form of a printed circuit board. The device consists of a sensor capacitive moisture meter, represented by the whole. 4 is a capacitor with electrodes 1 and 2. As an imitator of a wet material, an insert 3 of a non-hygroscopic non-hygroscopic dielectric material serves. In the insert 3, metallic electrodes are installed isolated from each other. When calibrating the capacitive moisture meter, the liner 3 is inserted into the moisture meter sensor between electrodes 1 and 2. To manufacture simulators of wet material, the initial and final capacitance values of the moisture meter sensor corresponding to the limits of moisture measurement of the monitored material are determined. Based on these data, as well as from the number of points that should be controlled on the moisture meter scale, the dielectric material of the simulator of the liner 3 (fluoroplastic, polystyrene, lavsan, rubber, etc.) is selected and the dimensions, location and number of simulator electrodes are calculated using the known formulas for calculating capacitive sensors. The liner 3 can also be made in the form of a printed circuit board on fiberglass (Fig. K). The calibration of capacitive moisture meters using the proposed design is carried out as follows. The insert 3 with electrodes k is placed in the sensor of a capacitive moisture meter between electrodes 1 and 2. Electrodes k have leads that provide switching between themselves and with electrodes 1 and 2 of the moisture meter sensor. The liner 3 is pre-certified in accordance with a specific moisture content of the material. In the process of checking the moisture meter to increase the sensor capacity with the liner 3 and bring it up to the sensor capacity with the measured natural sample, the electrodes t of the liner 3 are short-circuited to obtain readings corresponding to the minimum humidity parameters (Fig. 1). To obtain the parameters of average humidity, using the same insert 3, the electrodes are short-circuited with each other and with one of the sensor electrodes, for example with electrode 1 (Fig. 3). To obtain parameters corresponding to the maximum moisture content of the measured material, each electrode of the liner 3 is connected to

противоположным электродом датчика (фиг. 2).opposite electrode sensor (Fig. 2).

Полученные параметры регистрируютс на измерительной части влагомера.The parameters obtained are recorded on the measuring part of the moisture meter.

Поверка влагомеров с помощью предлагаемой конструкции позвол ет получить имитацию влажности в трех пределах без замены имитатора, что обеспечивает увеличение производительности поверки.Verification of moisture meters using the proposed design allows one to obtain moisture imitation within three limits without replacing the simulator, which provides an increase in the calibration performance.

Использование предлагаемого изобретени позволит повысить производительность поверки влагомеров, снизить расходы на изготовление имитаторов влажного материала, повысить точность поверки.The use of the proposed invention will improve the performance of calibration of moisture meters, reduce the cost of manufacturing simulators of wet material, improve the accuracy of calibration.

Claims

1. A device for calibration of capacitive moisture meters, containing a wet material simulator, made in the form of a solid dielectric insert placed between the electrodes of the moisture meter sensor, characterized in that, in order to simplify and improve the performance of the calibration, the insert is made of a single-component dielectric material placed on it equal distance from each other by additional insulated metal electrodes.

2. The device according to claim 1, wherein the metal electrodes are installed with the possibility of connecting one to the other and to the sensor ElectroA.

Sources of information taken into account in the examination

1. Zaporozhets A.S., Tyurin Yu.N. and others. Standard samples for calibration of capacitive moisture meters of grain. - Measuring equipment, No. 7, 1976

2. USSR author's certificate №, cl. G 01 N 25/56, 1975 (prototype).

.one

2