Claims (2)
Недостатки прибора, снижающие эффективность и затрудн ющие его применение в АСУТП, следующие: низка точность измерени вследствие приближенного характера уравнени преобразовани (обеспечиваетс выбором величины образцового элемента); оелабление (а не устранение) вли ни сопротивлени потерь датчика; сложность выбора значени образцового элемента из-за значительного диапазона изменени реактивной состав396 л ющей комплексного сопротивлени датчика от влажности. Цель данного изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, чтр в схему прибора, содержащего генератор синусоидального напр жени , емкостный первичный преобразователь, один из жимов которого подключен к общей шине, образцовый злемент, фазочувствительный выпр митель, блок обратной св зи и измерительный прибор, введены фазовращатель и амплитудный преобразователь , а блок обратной св зи выполнен из компаратора и регулируемого масштабного преобразовател , причем выход компаратоpa соединен с управл ющим входом регулируемого масштабного преобразовател , знергетический вход которого соединен с выходом генератора, а выход подключен к измерительному входу фазочувствительного B пр мител и к одному зажиму образцового злемента, ко второму зажиму образцового элемента подключены фазовращатель, соедине ный с управл ющим входом фазочувствител ного выпр мител , и амплитудный преобразователь , причем входы компаратора подключены к вь1ходам фазочувствительного вы . пр мител и генератора, а вход измерительного прибора соединен с выходом амплитудгюго преобразовател . На фиг. 1 приведена структурна схема предлагаемого измерител влажности. На фиг. 1 обозначены: 1 - генератор си нусоидаль-ного напр жени ; 2 - блок обратной св зи; 3 - компаратор; 4 - регулируемый масштабный преобразователь; 5 измерительна цепь, составленна образцовы элементом RO и комплексным сопротивлением емкостного первичного преобразовате ,л Zx (представлено параллельной схемой замещени своих параметров Ry и GX); 6 фазовращатель; 7 - фазочувствительный вы пр митель; 8 - амплитудный преобразователь; 9 - измерительный прибор. Принцип действи измерител по сн етс векторной диаграммой напр жени (фиг. 2) составленной по методу комплексных амплитуд дл цепи, н которой обьект измерени с параллельной схемой заменен эквивалентной ей последовательной схемой из эле ментов (фиг. 3), определ емыхпо формул V4 - реактивна составл юща где f. комплексного сопротивлени емкостного первичного преобразовател Zx (фнг. измер ема величина (информативный параметр датчи ка); RX - сопротивление потерь - неинформативный параметр датчика. На фиг. 2 обозначены: ОА V4 K4Viектор напр жени на выходе регулируемого асштабного преобразовател 4 (К - коффициент передачи блока 4); ОВ Vs К4 KS- Vj - вектор напр жени на выоде измерительной цепи 5; ON - направение вектора напр жени с выхода фазоращател 6 (причем ON st ); гол сдвига по фазе между вектора ™ входого V4 и выходного Vs напр жений измеительной цепи, т.е. arg V4Vs. Вначале измерений К 1, поэтому на змерительную цепь 5 и на измерительный вход фазочувствительного вьцц) мител 7 поступает напр жение V4 - О А (фиг. 2). На вход амплитудного преобразовател 8 подаетс напр жение в общем случае равное V, .. rvxRoHi x- x -J yfio ., . 4Roirx)%y () на управл ющий вход фазочувствительного выпр мител 7 - напр жение Vs . Исход из принципа действи фазочувствительного выпр мител 7 и амплитудного преобразовател 8, на их выходах получены напр жени соответственно равчь (y« o a 9r 4Vfre %yRo (( Vg-K4/4r-l iV . ...avf v,,,a.ct j a cosat-g-4} s viargV4, npH4eMV, AC OK и Vg OB на Am.2. Сигнал V7(3) геэступает вместе с напр жением в компаратор 3 дл сравнени . Согласно принципу действи компаратора на его выходе формируетс сигнал, условно показанный отрезком АК на фиг. 2 и равный -(А 3-V,,-K4V, ) Этот сигнал приводит в действие регулируемь1Й масштабный преобразователь 4 блока обратной св зи 2, увеличива коэффициент передачи К4. Тогда на измерительную цепь 5 и оставшуюс часть схемы поступает iienpeрывно возрастающее напр жение N/ K4V,. Это продолжаетс до тех пор, пока не произойдет компенсаци разбаланса (4), т.е. пока не выполнитс условие: УЗ 0. В этом случае на выходе преобразовател 4. - напр жение /4 ОА, причем А,Cj ОЛ ОЛ. В результате компенсации на выходе ам1титудиого преобразовател 8 получено напр жение Vs OBi, которое с уч том значени К4, получаемого из (4) при УЗ О и формул (1), оказываетс равным M-JWv и не зависит от .сопротивлени потерь KX емкостного первичного преобразовател . Таким образом, принцип действи предложенного измерител обеспечивает вьодачу на измерительный прибор 9 активного скал рного сигнала, пропорционального измер емой величине. Величина образцового элемента может измен тьс в широких пределах и быть не только соизмеримым, но и го- раздо меньше величины информативного параметра, так как такое С9отношение между RX и Vx увеличивает сигнал (5). Формула изобретени Измеритель влaжнoctи сыпучих материалов содержащий генератор синусоидального напр жени , емкостный первичный преобразова тель, один из зажимов которого подключен к обшей шине, образцовый элемент, фазо-. чувствительньш выпр митель, блок обратной св зи и измерительный прибор, отличающийс тем, что, с Целью повышени точности, в него введены, фазовращатель и амплитудный преобразователь, а блок обратной св зи выполнен в виде компаратора и регулировочного масштабного преобразовател , причем выход компаратора соединен с управл ющим входом регулируемого масщтабного преобразовател , энергетический вход которого соединен с выходом генератора, а выход подключен к измерительному входу фазочувствительного выпр мител и к одному зажиму образцового элемента , ко второму зажиму образцового элемента подключены фазовращатель, соединенный с управл ющим входом фазочувствительного выпр мител , и амплитудный преобразователь , причем входы компаратора подключены к выходам фазочувствительного вьшр мител и генератора, а вход измерительного прибора соединен с выходом амплитудного преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Берлинер-М.А. Измерение влажности. М., Энерги , 1973, с. 88-101. The drawbacks of the device, which reduce the efficiency and impede its use in the process control system, are the following: low measurement accuracy due to the approximate nature of the conversion equation (provided by the choice of the size of the model element); Insulation (and not elimination) of the effect of sensor loss resistance; the difficulty of choosing the value of the model element due to the considerable range of variation of the reactive component of the sensor's total impedance from moisture. The purpose of this invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by introducing a phase shifter and amplitude converter into the circuit of the device containing a sinusoidal voltage generator, a capacitive primary converter, one of the presses of which is connected to the common bus, an exemplary element, a phase-sensitive rectifier, a feedback unit and a measuring device. and the feedback unit is made of a comparator and an adjustable scale converter, the comparator output being connected to the control input of the adjustable scale converter, the power Its input is connected to the generator output, and the output is connected to the measuring input of the phase-sensitive B transmitter and to one terminal of an exemplary element, a phase shifter connected to the control input of the phase-sensitive rectifier and the amplitude converter are connected to the second terminal of the sample element, and the inputs The comparator is connected to the phase-sensitive you. the transmitter and the generator, and the input of the measuring device is connected to the output of the amplitude of the converter. FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed moisture meter. FIG. 1 denotes: 1 - a generator of sinusoidal voltage; 2 — feedback unit; 3 - comparator; 4 - adjustable scale converter; 5 a measuring circuit made up of exemplary elements RO and the complex resistance of a capacitive primary transducer, l Zx (represented by a parallel circuit for replacing its parameters Ry and GX); 6 phase shifter; 7 - phase sensitive actuator; 8 - amplitude converter; 9 - measuring device. The principle of operation of the meter is explained by the vector voltage diagram (Fig. 2) compiled using the complex amplitude method for a circuit, in which the measurement object with a parallel circuit is replaced by its equivalent sequential circuit of elements (Fig. 3) determined by the V4 formulas — reactive constituting where f. the capacitance impedance of the capacitive primary converter Zx (fng. measured value (informative parameter of the sensor); RX - loss resistance - non-informative parameter of the sensor. Fig. 2 denotes: OA V4 K4Viector voltage at the output of the adjustable scaling converter 4 (K - transmission coefficient block 4); OB Vs K4 KS-Vj is the voltage vector at the output of the measuring circuit 5; ON is the direction of the voltage vector from the output of the phaser 6 (and ON st); phase shift between the input vector V4 and output Vs astonishing flail and, i.e., arg V4Vs. At the beginning of the measurements K 1, therefore, the measuring circuit 5 and the measuring input of the phase-sensitive BUNZ MELET 7 receive the voltage V4 - OA (Fig. 2). The input of the amplitude converter 8 is supplied with a voltage in the general case equal to V, .. rvxRoHi x- x -J yfio.,. 4Roirx)% y () to the control input of the phase-sensitive rectifier 7 - voltage Vs. Based on the principle of the phase-sensitive rectifier 7 and the amplitude converter 8, at their outputs, voltages are respectively obtained (y "oa 9r 4Vfre% yRo ((Vg-K4 / 4r-l iV. ... avf v ,,, a. ct ja cosat-g-4} s viargV4, npH4eMV, AC OK and Vg OB on Am.2. Signal V7 (3) is geared together with voltage to comparator 3. For comparison, according to the principle of the comparator, a signal is formed at its output, conditionally shown by the section AK in Fig. 2 and equal to - (А 3-V ,, - K4V,) This signal activates the adjustable scale converter 4 of feedback unit 2, increasing the coefficient The transmission factor is K4. Then, the measuring circuit 5 and the rest of the circuit receive an iienically continuously increasing voltage N / K4V, this continues until the imbalance (4) is compensated, i.e., the condition: UZ 0 is met. In this case, the output of the converter 4. is the voltage / 4 OA, moreover, A, Cj is RON. As a result of compensation at the output of the amplifier converter 8, the voltage Vs OBi is obtained, which taking into account the K4 value obtained from (4) at the ultrasound O and formulas (1), is equal to M-JWv and does not depend on the loss resistance KX of capacitive n rvichnogo converter. Thus, the principle of operation of the proposed meter provides an output to the measuring device 9 of an active scalar signal proportional to the measured value. The size of the model element can vary within wide limits and be not only comparable, but also much smaller than the value of the informative parameter, since such a C9 ratio between RX and Vx increases the signal (5). Claims of the invention Bulk materials measuring instrument comprising a sinusoidal voltage generator, a capacitive primary converter, one of the terminals of which is connected to the common tire, an exemplary element, is phase-shifted. a sensitive rectifier, a feedback unit and a measuring device, characterized in that, with the Purpose of improving the accuracy, a phase shifter and an amplitude converter are entered into it, and the feedback unit is designed as a comparator and an adjusting scale converter, and the comparator output is connected to the control input of an adjustable scaled converter, the energy input of which is connected to the generator output, and the output is connected to the measuring input of the phase-sensitive rectifier and to one terminal ztsovogo element to the second clamp member connected exemplary phase shifter coupled to the control input of the phase-sensitive rectifier, and the amplitude converter wherein the comparator inputs are connected to outputs of the phase-sensitive vshr DC converter and the generator and the meter input connected to the output of the amplitude of the transducer. Sources of information taken into account in the examination 1.Berliner-MA. Moisture measurement. M., Energie, 1973, p. 88-101.
2.Авторское свидетельство СССР № 734538, кл. G 01 N 27/22, 1980 (прототип).2. USSR author's certificate number 734538, cl. G 01 N 27/22, 1980 (prototype).