SU987496A1 - Измеритель содержани одного компонента в многокомпонентной смеси - Google Patents

Description

онный генератор, соединенный с генератором переменного напр жени , генератор переменного напр жени  соединен с емкостным преобразователем , который соединен с последовательно соединенными выпр мителем, фильтром низких частот и амплитудным детектором 2 L Недостаток этого измерител  состоит в том, что он не может измер ть нелинейные параметры емкостного преобразовател , что снижает класс контролируемых материалов и снижает точность измерений. Эти недостатки существенно сужают класс контролируемых материалов и показателей качества, а также уменьшают точность контрол  промышленных материалов . Цель изобретени  - расширение ди апазона класса контролируемых материалов и повышение точности измерений Поставленна , цель достигаетс  те что в измеритель, содержащий модул  ционный генератор, соединенный с генератором переменного напр жени , генератор переменного напр жени  соединен с емкостным преобразователем , который соединен с последовательно соединенными выпр мителем, фильтром низких частот и амплиту дны детектором, введены звено с регулируемым коэффициентом передачи и нор мализатор амплитудного значени  модулированного сигнала, причем звено с регулируемым коэффициентом переда чи соединено с одной стороны с емкостным преобразователем, с другой стороны - с выпр мителем, и управл  ющий вход звена с регулируемым коэф фициентом соединен с выходом модулирующего генератора, вход амплитудного детектора соединен с выходом фильтра, а нормализатор амплитудного значени  модулированного сигнала соединен с одной стороны с выпр мите лем, с другой - с фильтром. На чертеже представлена схема из мерител  . Измеритель содержит источник 1 пе ременного напр жени , который имеет управл ющий вход. Измерение сигнала на управл ющем входе может мен ть амплитуду или частоту переменного напр жени . Сигнал на управл ющем входе источника 1 мен етс  с помощью модулирующего генератора 2, рабоча  частота которого много меньше частоты источника. 1. Переменное напр жение с источника 1 подаетс  на параметрический первичный преобразователь 3, у которого амплитуда и фаза напр жени  на выходе св заны со свой ствами контролируемого материала, помещенного в преобразователь. В качестве чувствительного элемента преобразовател  3 могут быть использова ны электроемкостные, индуктивные, токовихревые и ультразвуковые датчики . Сигнал с преобразовател  3 подаетс  на звено 4 с регулируемым коэффициентом передачи. Коэффициент передачи звена 4 может быть изменен путем изменени  сигнала на управл ющем входе, который соединен с выходом модулирующего генератора 2. Сигнал со эвена 4 поступает на выпр митель 5, который детектирует этот сигнал. Сигнал с выпр мител  5 подан на нормализатор 6 амплитудного значени  модулированного сигнала. Этот нормализатор мен ет свой коэффициент передачи таким образом, чтобы максимальна  амплитуда сигнала на его выходе за период модул ции всегда была равна посто нному значению. Фильтр 7 выдел ет на своем выходе сигнал с частотой, равной частоте работы модулирующего генератора 2. Фильтр 7 может представл ть собой или колебательный контур или синхронный детектор, в последнем случае, фильтр имеет управл ющий вход, соединенный с генератором 2. Амплитуда сигнала с выхода фильтра 7 определ етс  с помощью амплитудного детектора 8. Прибор работает следующим образом. Генератор 2 формирует в первый полупериод модулирующего сигнала.переменное напр жение U от- источника 1. Во второй полупериод модулирующего сигнала переменное напр жение на выходе источника 1 уменьшаетс  в f раз и составл ет и/., В -первый полупериод модулирующего сигнала коэффициент передачи звена 4 равен 1. Во второй полупериод модулирующего сигнала коэффициент передачи звена 4 увеличиваетс  в -у раз. Таким образом, если контролируемый материал в преобразователе 3  вл етс  линейным, то как в первый, так и во второй полупериоды модулирующего сигнала напр жени  на выходе звена 4 равны. Поэтому на выходе выпр мител  5 будет отсутствовать переменна  составл юща  и измеритель 8 покажет нулевое значение. Если контролируемый материал в преобразователе обладает хот  бы небольшими линейными свойствами, то коэффициенты передачи преобразовател  3 при разных значени х напр жени  от источника 1 будут отличатьс  друг от друга. Следовательно, переменное напр жение на выходе звена 4 будет модулировано по амплитуде . Однопол рное напр жение на выходе выпр мител  5 также будет модулировано . Нормализатор 6 нормирует напр жение с выхода выпр мител  5 таким образом, максим альна  амплитуда напр жени  была посто нна, Така  нормировка устран ет вли ние на показани  прибора, изменение коэффициента передачи преобразовател 

3при помещении в него различных материалов, В,случае использовани  электроемкостного чувствительного элемента в преобразователе устран етс  погрешность прибора от изменени  диэлектрической проницаемости контролируемого материала. Фильтр 7 выдел ет переменную составл ющую сигнала с выхода нормализатора 6,

а амплитудный детектор 8 измер ет амплитуду этой составл ющей. Показани  детектора 8 пропорциональны коэффициенту нелинейности контролируемого материала. Таким образом, предлагаемый прибор позвол ет расширить класс контролируемых материалов за счет материалов, измен ю1цих нелинейные свойства при изменении содержани  одного компонента..

Источник 1 переменного напр же- ни  может быть выполнен с модул цией частоты с целью обеспечени  двухпараметрического контрол . Допустим, что при первой частоте измерени  коэффициент передачи звена

4равен 1, а напр жение с преобразов тел  3 максимально и равно U-( . Тогда коэффициент передачи нормализатора 6 будет равен N/U , где N - заданное значение максимальной амплитуды сигнала на выходе нормализатора. При второйчастоте измерени  напр жение на выходе нормализатора б будет равно , где U2- напр жение на выходе преобразовател  3, у - коэффициент передачи звена 4.

Таким образом, амплитуда напр жени  с выхода фильтра 7 будет равна N(1 -g U/2/U) и сигнал на выходе измерител  8 будет пропорционален отношению напр жений или полных проводимостей преобразовател  3 на разных частотах. При измерении влажности гранулированного термопластичного материала в диапазоне 0,5-3%. прибор позвол ет почти на пор док увеличить точность измерени .

Прибор .в режиме с модул цией частоты позвол ет впервые автоматизировать измерение малых значений влажности (менее 1%) гранулированных материалов без их принудительного уплотнени . Это дает возможность повысить качество изделий из термопластичных материалов.

В режиме работы прибора с модул цией амплитуды высокочастотного сигнала прибор впервые позвол ет производить автоматический контроль сте-

пени отверждени  многих проадииленных материалов. К таким Материалам относ тс  стеклонаполненные материалы из термореактивных смол, которые до сих пор не поддавались автоматическому контролю из-за большого разброса их свойств.

Применение предлагаемого прибора в режиме с модул 1шей амплитуды дл  контрол  неметаллических материалов дает новый способ контрол  неметаллических материалов. Этот способ  вл етс  новым методом контрол  с широкими возможност ми. Испытани  способа совместно с предлагаемым

5 прибором показали его высокую избирательность по сравнению с другими электрическими методами контрол .

Claims (2)

1.Орнатский П.П., Скрипник Ю.Л., Скрипник В.И, Измерительные приборы периодического сравнени . М., Энерги , 1975, с. 152, рис. 4-14.

2.Ю.М. Кесслер, Ю.В. Подгорный, А.И. Аверин и др. Высокочастотный

автоматический измеритель диэлектрических характеристик Тангенс 2М. Сб . Автоматизаци  химических производств , НИИТЭХИМ, 1976, вып. 4, с. 53-68 (прототип).