SU968721A1 - Electric moisture-content sensor - Google Patents

Electric moisture-content sensor Download PDF

Info

Publication number
SU968721A1
SU968721A1 SU813296567A SU3296567A SU968721A1 SU 968721 A1 SU968721 A1 SU 968721A1 SU 813296567 A SU813296567 A SU 813296567A SU 3296567 A SU3296567 A SU 3296567A SU 968721 A1 SU968721 A1 SU 968721A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
tires
metal
length
tire
Prior art date
Application number
SU813296567A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Анатольевич Братанов
Рудольф Андреевич Миллер
Людмила Георгиевна Белокурова
Original Assignee
Ташкентское Научно-Производственное Объединение "Сигнал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ташкентское Научно-Производственное Объединение "Сигнал" filed Critical Ташкентское Научно-Производственное Объединение "Сигнал"
Priority to SU813296567A priority Critical patent/SU968721A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU968721A1 publication Critical patent/SU968721A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ(54) ELECTRIC MOISTURE SENSOR

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к влагометрии, и может быть использовано дл  измерени  диэлектрических параметров материалов в различных отрасл х народного хоз йства, например в хлопкоочистительной промышленности , при приемке хлопка-сырца на заготовительных пунктах и на хлопкозаводах.The invention relates to a measurement technique, namely, moisture metering, and can be used to measure the dielectric parameters of materials in various sectors of the national economy, for example, in the cotton-ginning industry, when accepting raw cotton at processing centers and at cotton plants.

Известен датчик влажности, подключенный к электронно-измерительному блоку и содержаший два цилиндрических электрода, между которыми расположен исследуемый материал 1.Known humidity sensor connected to the electronic-measuring unit and containing two cylindrical electrodes, between which is located the test material 1.

Однако данный датчик предназначен дл  измерени  влажности исследуемого материала , представл ющего собой листовое, ковровое полотно, ленту и т д. и не может быть применен дл  определени  влажности материалов , имеющих другую форму и структуру , например хлопка.However, this sensor is designed to measure the moisture content of the test material, which is sheet, carpet, tape, etc., and cannot be used to determine the moisture content of materials that have a different shape and structure, such as cotton.

Ближайшим техническим решением к изобретению  вл етс  электрический датчик влажности, содержащий стержень круглого сечени , заостренный с одного конца и подключенный к электронно-измерительному блоку на поверхности стержн  нарезана винтова  канавка, заполненна  диэлектриком, посредине канавки нанесена металлическа  шина, начало и конец которой  вл ютс  соответственно , входными и выходными полюсами , вынесенными на разъемы, закрепленные на другом конце стержн  2.The closest technical solution to the invention is an electrical humidity sensor containing a round rod, pointed at one end and connected to an electronic measuring unit on the rod surface a screw groove is cut, filled with a dielectric, a metal tire is applied in the middle of the groove, the beginning and end of which , input and output poles placed on the connectors mounted on the other end of the rod 2.

5Однако многократное использование из5 However, multiple use of

BectHoro датчика при различных погодных услови х сопровождаетс  выпадением диэлектрика из винтовой канавки и прогибанием центральной шины, что приводит к сни ,Q жению или потере работоспособности датчика . Кроме того, чувствительность датчика к основным диэлектрическим параметрам среды невысока и не позвол ет с достаточной дл  измерений точностью определ ть влажность исследуемых материалов.The BectHoro sensor under different weather conditions is accompanied by a dielectric falling out of the helical groove and a deflection of the central tire, which leads to a decrease in Q or loss of the sensor performance. In addition, the sensor sensitivity to the main dielectric parameters of the medium is low and does not allow determining the humidity of the studied materials with sufficient accuracy for measurements.

1515

Claims (3)

Конструктивные особенности известного датчика, а именно ограниченность выбора площади сечени  винтовой канавки и площади сечени  металлической шины в нем, обуславливают его низкое волновое сопро20 тивление, которое дает малые приращени  времени задержки и, соответственно, низкую чувствительность, не позвол   производить измерени  влажности в широком диапазоне с точностью, достаточной дл  измерений. Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности датчика и повышение его прочности. Цель достигаетс  тем, что в электрическом датчике влажности, содержащем стержень круглого сечени , заостренный с одного конца и подключенный к электронно-измерительному блоку, стержень выполнен из трех симметрично расположенных по его длине металлических шин - одной средней и двух боковых, промежуток между которыми заполнен магнитом гким материалом, изолированным от металлических шин слоем диэлектрика , причем средн   шина в основании конуса имеет отверстие, через которое проходит металлическа  шпилька, соедин юща  между собой боковые шины. По длине средней шины, в углах по ее сечению расположены буртики. Магнитом гкий материал заполн ет промежуток между шинами равномерно и составл ет 30-50°/о объема. Диаметр шпильки и диаметр отверсти  выбран из услови  равенства волновых сопротивлений коаксиального перехода, образованного ими, и двухпроводной линии, образованной одной боковой и средней шинами . На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик , разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Датчик выполнен в виде стержн , заостренного с одного конца (фиг. 1) и содержит три металлические шины, симметрично расположенные по длине, боковые 1 и 2 и среднюю 3 шины. Промежуток между шинами заполнен магнитом гким материалом 4, например ферритом, секционированным по его длине. Магнитом гкий заполнитель 4 изолирован от шин (боковых 1 и 2 и средней 3) слоем диэлектрика 5. Средн   шина 3 в основании конуса имеет отверстие б, через которое проходит металлическа  шпилька 7, соедин юща  между собой боковые шины 1 и 2. Кроме того, средн   шина имеет бортики 8, расположенные по длине в углах по сечению. Металлические шины 1-3 имеют внешние выводы, соответственно, 9-11 дл  подключени  к электронно-измерительному блоку (не показан). Датчик работает следующим образом. Перед началом измерени  датчик посредством внешних выводов 9-11 подключают к электронно-измерительному блоку (не показан ) . После этого датчик закладывают в исследуемый на влажность материал и подают на вход датчика (выводы 9-11) электрический импульс, который распростран етс  по шине 1, с которой электрический импульс через шпильку 7 попадает на шину 2, по которой распростран етс  до выхода датчика (выводы 10-11). С выхода датчика электрический импульс подаетс  на вход электронно-измерительного блока. , В зависимости от влажности исследуемого материала (от величины диэлектрической проницаемости) измен ютс  электрические параметры датчика и, соответственно, увеличиваетс  врем  распространени  электрического импульса по металлическим шинам датчика. Это врем  распространени  электрического импульса фиксируетс  электронноизмерительным блоком, сравниваетс  с эталонным временем, определ емым конструктивной посто нной датчика и измер етс  прирашение времени распространени  электрического импульса дл  данного исследуемого материала. Предложенное конструктивное решение электрического датчика позвол ет уменьшить погонную емкость на единицу длины, при этом увеличив отношение емкости рассе ни  к погонной емкости; резко увеличить отношение усредненной магнитной проницаемости к диэлектрической проницаемости Я в объеме между металлическими шинами датчика. Благодар  этому возрастает не менее чем в 10 раз волновое сопротивление датчика и, соответственно, возрастает не менее чем в 6-7 раз его чувствительность. Кроме этого, предлагаемое конструктивное выполнение датчика (в виде стержн , состо шего из трех симметрично расположенных по длине металлических шин,промежуток между которыми заполнен магнитом гким материалом , изолированным от шин слоем диэлектрика , а боковые шины соединены между собой с помощью металлической щпильки) повыщает прочность датчика и увеличивает срок его службы. Формула изобретени  1.Электрический датчик влажности, содержащий стержень круглого сечени , заостренный с одного конца и подключенный к электронно-измерительному блоку, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности датчика и повышени  его прочности , стержень выполнен из трех симметрично расположенных по его длине металлических шин - одной средней и двух боковых, промежуток между которыми заполнен магнитом гким материалом, изолированным от шин слоем диэлектрика, причем средн   шина в основании конуса имеет отверстие, через которое проходит металлическа  шпилька , соедин юща  между собой боковые шины . The design features of the known sensor, namely the limited selection of the cross sectional area of the helical groove and the cross sectional area of the metal tire in it, determine its low wave resistance, which gives small increments in the delay time and, accordingly, low sensitivity, making it impossible to measure humidity accuracy sufficient for measurement. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the sensor and increase its strength. The goal is achieved by the fact that in an electric humidity sensor containing a round rod, pointed at one end and connected to an electronic measuring unit, the rod is made of three metal tires symmetrically arranged along its length — one middle and two side tires — the gap between which is filled with a magnet soft material, insulated from metal tires by a dielectric layer, with the middle tire at the base of the cone having an opening through which the metal stud passes, connecting the two marketing tires. Along the length of the middle tire, in the corners along its cross section are located the shoulder. The magnetically soft material fills the gap between the tires evenly and is 30-50 ° / vol. The diameter of the stud and the diameter of the hole is chosen from the condition of equality of the wave resistances of the coaxial junction formed by them and the two-wire line formed by one side and middle tires. FIG. 1 shows the proposed sensor section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1; in fig. 3 is a section BB in FIG. 1. The sensor is made in the form of a rod, pointed at one end (Fig. 1) and contains three metal tires, symmetrically located along the length, side 1 and 2 and average 3 tires. The gap between the tires is filled with a magnet with a soft material 4, for example, ferrite, sectioned along its length. The magnetically soft filler 4 is insulated from the tires (side 1 and 2 and middle 3) with a dielectric layer 5. The middle tire 3 at the base of the cone has a hole b through which the metal stud 7 passes, interconnecting the side tires 1 and 2. In addition, The middle tire has edges 8 located along the length in the corners of the section. Metallic busbars 1-3 have external leads, respectively, 9-11 for connection to an electronic measuring unit (not shown). The sensor works as follows. Before starting the measurement, the sensor is connected via an external terminal 9-11 to an electronic measuring unit (not shown). After that, the sensor is inserted into the material being examined for humidity and is fed to the sensor input (pins 9-11) an electrical impulse that propagates along tire 1, from which an electrical impulse through pin 6 hits the bus 2, which propagates to the sensor output ( conclusions 10-11). From the sensor output, an electrical pulse is applied to the input of the electronic metering unit. , Depending on the moisture content of the material under study (on the dielectric constant), the electrical parameters of the sensor change and, accordingly, the propagation time of the electrical impulse over the metal tires of the sensor increases. This time of propagation of an electrical pulse is recorded by an electronic measuring unit, compared with the reference time determined by the constructive constant of the sensor, and the increment of the propagation time of the electrical pulse for the material under study is measured. The proposed design of the electrical sensor allows one to reduce the running capacity per unit length, while increasing the ratio of the dissipation capacity to the running capacity; sharply increase the ratio of the average permeability to the dielectric constant I in the volume between the metal tires of the sensor. Due to this, the sensor impedance increases by at least 10 times and, accordingly, its sensitivity increases by at least 6-7 times. In addition, the proposed constructive implementation of the sensor (in the form of a rod consisting of three metal tires symmetrically arranged along the length, the gap between which is filled with a magnetically soft material, insulated from the tires with a dielectric layer, and the side tires are interconnected with a metal pin) increases durability sensor and increases its service life. 1. Electric humidity sensor, containing a round rod, pointed at one end and connected to an electronic measuring unit, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the sensor and increase its strength, the rod is made of three metal symmetrically arranged along its length tires - one middle and two lateral, the gap between which is filled with a magnet with a soft material, insulated from the tires with a dielectric layer, and the middle tire at the base of the cone has a hole, h Through which there is a metal stud interconnecting the side tires. 2.Датчик по п. , отличающийс  тем, что средн   шина имеет бортики, расположенные , по длине в углах по сечению. 3.Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что промежуток между шинами заполнен магнитом гким материалом равномерно и составл ет 30-50 об. %. 2. A sensor according to claim, characterized in that the middle tire has rim located along the length in the corners over the cross section. 3. A sensor according to claim 1, characterized in that the gap between the tires is filled with a magnetically soft material evenly and is 30-50 vol. % 3. Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что диаметр шпильки и диаметр отверсти  выб3. The sensor according to claim 1, characterized in that the diameter of the stud and the diameter of the hole
SU813296567A 1981-03-18 1981-03-18 Electric moisture-content sensor SU968721A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813296567A SU968721A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Electric moisture-content sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813296567A SU968721A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Electric moisture-content sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU968721A1 true SU968721A1 (en) 1982-10-23

Family

ID=20961228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813296567A SU968721A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Electric moisture-content sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU968721A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476085C2 (en) * 2010-12-30 2013-02-27 Государственное научное учреждение "Северо-западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства" Method for pressed fibrous materials drying

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476085C2 (en) * 2010-12-30 2013-02-27 Государственное научное учреждение "Северо-западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства" Method for pressed fibrous materials drying

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5376888A (en) Timing markers in time domain reflectometry systems
US4540936A (en) Soil moisture sensor
US3870951A (en) Moisture measuring probe
FI91329B (en) Reflectometric hygrometer for hairy porous materials, especially soil
US3982177A (en) Soil sample conductivity measurement utilizing a bridge circuit and plural electrode cell
US4301681A (en) Method of using capacitor probe with a semiconductive electrode
US4858063A (en) Spiral configuration of electrodes and dielectric material for sensing an environmental property
SU968721A1 (en) Electric moisture-content sensor
US4924173A (en) Shielded capacitance standard
CA2310020A1 (en) Method of determining the volumetric proportion of liquid water and the density of snow and a device for carrying out the method
SU1024695A1 (en) Device for measuring hole diameter
ATE360813T1 (en) SENSOR AND OVERALL DEVICE FOR HYDROMETRIC MEASUREMENT
US2527815A (en) Roller contactor for moisture meters or the like
SU1681280A1 (en) Device for measuring electric properties of dielectric materials
CN209356439U (en) A kind of intelligence conductance salt density tester
SU877426A1 (en) Instrument for determination of tobacco humidity
SU1659756A1 (en) Bulk medium cubic strain measurement process
SU879484A1 (en) Device for measuring current
JPS58190752A (en) Apparatus for measuring water content
KR100356067B1 (en) Electrode for moisture measurement device of grain
SU1166000A1 (en) Current transducer
SU106696A1 (en) Laboratory reflectometer for measuring the reflection coefficient modulus in symmetrical lines
CN2669190Y (en) Sleeve capacitor
SU905755A1 (en) Humidity meter
SU1052970A1 (en) Transducer of humidity of loose material