Датчик влажности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Респубпии(22) Заявлено 0 З.0876 (21) 2 З 92679с присоединением заявки Мосударствеииый ко СССРио делам изобрете и открытий тет(54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ электроды, выполана ных концентрикраяезульта Изобретение отноной технике и можетдля измерения влажнлитных материалов,конструкциях.Известны емкостные датчики, предназначенные для измерения влажности поверхности твердых монолитных материалов, содержащие копланарные электроды, выполненные в виде параллельных 10 прямоугольников, укрепленные на изолирующем основании 11 .У таких датчиков близость образца материала влияет на р ты измерений. 1Известны также емкостные датчики с копланарными электродами, один из которых (низкопотенциальный) образует замкнутый контур, окружающий второй (высокопотенциальный) электрод 21. ф)Однако у такого датчика большая начальная (нерабочая) емкость и нет надежного контакта электродов с поверхностью материала.Из известных емкостных датчиков влажности наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик нлажности, содержащий диэлектрическое основание, на котором расположены нысокопотенциачьный и сится к измерительбыть использовано ости твердых мононапример бетона в 5кий институт стрсфтельно низкопотенциальныйненные в виде колл рческих колец 31.Однако такой датчик не позволяетполучить достаточно точных измеренийвлажности твердых материалов н изделиях, поверхностный слой которыхотличается от основной массы матерала другим составом компонентов и другой влажностью. Этот недостаток обусловлен тем что при копланарном расположении электродов емкостного гатчина напряженность электрическогополя, создаваемого электродами н материале, неравномерна в направлении,перпендикулярном плоскости электродов. При этом чувствительность датчика к нлажности материала максимальнав поверхностном слое материала и убывает по гиперболической зависимостиот глубины, т.е. изменение свойствматериала в поверхностном слое оказывает ощутимое влияние на результатыизмерений.Цель изобретения - повышение то гности измерений,Для этого предлагаемый датчик с набжен дополнительным электродом, размещенным между высокопотенциальным инизкопотенциальным таким образом,642639 что емкость между высокопотенциальными дополнительным электродами равнаемкости между дополнительным и низкопотеглцглальным, а также переключателем, средний контакт которого соеди 1 лен с дополнительны.л электродом, акрайние контакты - с высокопотенциаль- Ьным и низкопотенциальным .электродами.На фиг.1 изображена рабочая поверхность описываемого датчика; на фиг.2разрез А-А: фиг. 1 .(ггТепсельныйразъем и переключатель показаны услов- ц)но),Датчик содержит диэлектрическоеоснование 1, на котором укрепленывысокопотенциальный электрод 2,дополнительный электрод 3 и низкопотенциаль ный электрод 4, являющийся одновременно корпусом датчика. Внутри корпуса.установлен переключатель 5 среднийконтакт которого соединен с дополнительным электродом, а крайние контакты соединены с основными электродами.В качестве переключателя 5 могут бытьиспользованы электромехачические реле,горконы и т.п. Соединение датчика сизмерительной схемой осуществляетсяс помощью штепсельного разъема б,уста-новленного на корпусе датчика.Датчик работает следугвщим образом.В зависимости.от положения переключателя дополнительный электрод является либо высокопотенциальным, либонизкопотенциальным.В положении переключателя, прикотором доониельныйдинен с высокопотенциальным, электриЧЕСКОЕ ПОЛЕГ СОЗДанаЕМОЕ ЭЛЕКтРОЦаМИдатчика, проникает в материалы наглубину, завйсящую от расстояния междудополнительным и низкопотенциальнымэлектродами. 40Во втором положении переключателя,при котором дополнительный электродсоединен с низкопотенциальным, глубина проникновения поля в материалпри прочих равных условиях значительно меньше, чем в первом положениипереключателя, так как расстояние между высокопотенциальным и дополнительным электродами значительно меньше расстояния между дополнительным и низкопотенциальньм электродами.В ПЕРВОМ СЛУЧаЕ ЕМКОСТЬ ДсаТЧИКа несет информацию о влажности как поверхностного слоя, так и более глубоких слоев материала, во втором случае - только о влажности поверхностного слоя, так как соответствующим расположением дополнительного электрода начальные. емкости датчика в обоих случаях выбраны равными, разность емкостей датчика, измеренных соответственно в каждом из положений переключателя, несет информацию о влажности основной массы материала. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно ослабить влияние свойств поверхностного слоя материала на результаты измерений. Формула изобретенияДатчик влажности, содержащий диэлектрическое основание, на котором расположечы высокопотенциальный и низкопотенциальный электроды, выполненные в виде копланарных концентричес- КИХ КОЛЕЦс О Т Л И Ч а Ю Ц И Й С Я тем, что, с целью повышения точности измсрений, Он снабжен .допОлнительным электродом, размещенным между высокопотенциальггым и низкопотенциальным таким образом, что емкость между высокопотенциальным и доголнительным электродага равна емкости между дополнительным и низкопотенциальныгл, а также переключателем, средний контакт которого соединен с дополнительным электродом, а крайние контакты - с высоконотенциальным и низкопотенциальным электродами.Источники инфОРмадиис пРисгятые ьО внимание при экспертизе1, Берлинер М.А. Измерение влажности. И., Энергияф, 1973, с.83.2. Авторское свидетельство СССР Р 245206,кл, 601 1 г. 24,22, 1966.3, Авторское свидетельство СССР 9 118636, клА 01 М 27/22, 1958. ЦНИИПИ Заказ 7748/4Тираж бГУ Подписное Филиал ППППатент ,г.Ужгород, ул,Проектная,