Устройство для измерения влажности сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОИЬЛЮЕИП ИиРЕОЪБЛИН В 0 01.И 2722 Я ОПИС ИЕ ИЗОБ ТЕ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРЧИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпв ильи асенщФ намыла(54)(57,) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ИЗМЬРЕНИЯВНАЖНОСТИ ЯПУЧИХ ИАТЕРИАЛОВ, содержащее емкостный датчик, последовательно соединенный с преобразователем емкости в частоту, преобразователем частоты .в длительность, генератором прямоугольных импульсовфиксированной частоты, температур-.1 ный датчик:и блок регистрации, о тл .и ч а ю щ е.е с я . йем, что, сцелью повыаения точности измерения,дополнительно .введены резистивный,801017993 А датчик, ннтегродифференцирующая це- почка, инвертор, триггер, два амплитудных анализатора, сочетающее устройство, коммутатор и устройство задержки; первый и втооой ограничи" тели, схема совпадения, причем выхо. ды температурного и резистивногодатчиков соединены с входами ампЛитудных анализаторов, выходы которых соединены с входом сочетающего устройства, которое через коммутатор соединено с входом устройства задержки, выход которого соединен с Я-входом триггера, а выход .преобразователя .частоты в,цлительность соединен с интегродифференцирующей цепочкой, которая через первый ограничительф и инвертор соединена. с входом коммутатора, а через второй ограничитель . с входом генератора прямоугольных импульсов фиксированной частоты и 5-входом триггера, ч"выход которого и выход генератора соединены через схему совпадения с блоком регистрации.соединено через коммутатор с входом устройства задержки, выход которого соединен с Р -входом триггера, а выход преобразователя частоты в длительность соединен с интегродифференцирующей цепочкой, которая через первый ограничитель и инвертор соединена с входом коммутатора, а через второй ограничитель - с входом генератора прямоугольных импульсов Фиксированной частоты и,5-входом триггера, Ю"выход которого и выход генератора соединены через схему совпадения с блоком регистрации.На чертеже представлена. блок-схема устройства.Устройство содержит емкостный датчик 1, температурный датчик 2, реэистивный датчик 3, блок обработки, содержащий преобразователь емкости в частоту 4, амплитудные анализаторы 5 и 6, преобразователь частоты в длительность 7, интегродиффвренцируюшую цепочку 8, генератор 1 прямоугольных импульсов 9 Фиксированной частоты, триггер 10, схему совпадения 11, инвертор 12, сочетающее устройство 13, коммутатор 14, задер живающее устройство 15 й блок регистрации 16Работа устройства заключается в следующем.Сигнал О/Е пропорциональный диэлектрической проницаемости поступа-. ет от емкостного. датчика 1 в преобразователь емкости в частоту 4, на выходе которого имеются прямоугольные импульсы О длительность которых зависит от О(Е;), а точнее от 5. - диэлектрической проницаемости почвы. 40Сигналы, пропорциональные температуре Т и электрическому сопротивлению почвы Р, дискретизируютсяамплитудными анализаторами 5 и бблока обработки, на выходных шинахкоторых соответственно имеются О.,О , где Т - температура почвы, И,- электрическое сопротивление почвы.Очевидно, что для любого конкретного значения влажности почвы % име 50 ются конкретные значения О,-., ОТкКак видно, влажность почвы % определяется тройкой дискретных сигна".лов, следовательно, если каждое со 55 чвтание О ОТ, Ор обозначитьпостоянным номером йй(, 3, ),то каждому М(, , с) будет соответствовать влажность %И, Если взятьз,а основной параметр Я , то значениещ 0 Е определяется при конкретных значениях Т и й, следовательно, в одном приборе охватывается в 1 диэлькометрических влагомеров, т.е. данный прибор может быть отградуированпри щ условиях,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности сыпучих материалов, в частности влажности почвы в агрометеорологии, в сельском хозяйсч ве, в мелиорации и т.д. 5Известен влагомер сыпучих материалов, содержащий емкостный датчиквключенный в измерительную схему ЬНедостатком этого влагомера является отсутствие компенсации цо температуре а температура вносит дополнительную погрешность при диэлькометрических измерениях от 0,2-0,4 наНаиболее близким по технической .15суг,ности к изобретению является влагомер силосной. массы, содержащийвмкостный датчик, последовательносоединенный с преобразователем емкости в частоту, преобразователемчастоты в длительность, генераторомпрямоугольных импульсов Фиксированной частоты, температурный датчики блок регистрации Г 2 3.Однако, несиотря на то, что в данном устройстве имеется датчик температуры для компенсации температурной зависимости диэлектрическойпроницаемости при измерении влажности, информация о состоянии влажности исследуемого материала не может З 0считаться однозначной, так как могут быть сочетания различных значений емкости С .и температуры Т,при которых длительность стробирующихимпульсов, вырабатываемых двенадцати-. 35ступенчатым делителем, может бытьодинаковой, следовательно индикатор.отобразит .одно число, соответствующее одному значению влажности. Кроме того, данным влагомером нельзяучесть. другие мешающие факторы, например концентрацию соли в почве,что также снижает точность.елью изобретения является повышение точности измерения.,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерениявлажности сыпучих материалов, содержащее емкостный датчик, последовательно соединенный с преобразователемемкости в частоту, преобразователем частоты в длительность, генератором прямоугольных импульсовфиксированной частоты, температурныйдатчик и блок регистрации, дополнительно введены резистивный датчик,интегродифференцирующая цепочка,инвертор, триггер, два амплитудныханализатора, сочетающее устройство,коммутатор и устройство задержки,первый и второй ограничители, схемасовпадения, причем выходы температурного и резистивного датчиков соединены с входами амплитудных анализаторов, выходы которых соединены с входом сочетающего устройства, которое1017993 Подписное . аказ 3528 ВН ираж 8 Проектная, 4 3Далее сигнал ОС, диФФеренцируется,интегродиФФеренцирующей цепочкой 8,положительным перепадом сигнала80"- через ограничитель 02 запускаетдйся генератор импульсов 9 и одновременно этот же сигнал поступает на5 - вход. триггера 10 и опронндываетего. Отрицательный перепад сигнала"4- через-огранчитель О и кивер- цд ОфС,дс тор 12 попадает на коммутатор 14 идалее через. задерздювающее устройство 15 поступает на Я-вход триггера 10. ,. 15. Импульсы, вырабатываемые генератором,. поступают на вход .Х схемы.совйадения 11,-а навторой ее входпоступает, сигнал 0 с (1 выходатриггера. 10. На.входе у 1 схе 1 аа:сов-,падения 11 сигйал О 1 остается. 2 Одо тех пор, пока на вход й триггера 10 не:поступит. задерживающийи инвертированный отрицательный. перепад.сигнала,. Одновременно с обработкой сигна-ла 01:ситнали 0и Ойдискретизированйые амплитудщии айализаторами5 и 6, поступают в сочетающее уст- .ройство.13, выходные шины которогоопределяют номер И сочетания Ои в ЗО-йк3К 6 личество сочетаний ООйравно а 1-1. Сигнал на выход.й щйнесочетающего устройства, соответствуиал ППП "Патент", г. Ужго ющий сигналам О., Ой, номер которого равен йд (1-1) 1 + (К -1), коммутирует в задерживающем устройстве 15 элемент задержки, который задер-. живает инвертированный отрицательный перепад сигнала -на времяб Осдсзадержки фС= (3-1) Ю + (К -1 Ц 7,.г /где п ф максКак отмечалось ввае, триггер 10 опрокидывается по входу инвертированным отрицательным перепадом сигнала - - , задержанным на .время д 0"с и на входе Х 2 схемы совпадения 11 сигнал становится равным О. Количество отсчитанных импульсов равно количеству поступивших на схему совпадения . импульсов за время, равное в = Г+%, т,е, й =Ю,.и1(-)+ ( -)1".+ , г. Таким образом, имеется число й вИ(1, 1, 1; ), которое соответствует тройке циФр, т.е, дискретно .значениям От., Оу, Ор, и зто число И, ,отображенное на ийДикатОРе, опРеде ляет искомое значение влажйости.В предлагаемом устройстве в одном приборе совмещено столько дизлькометров, сколько необходимо иметь градунровочных кривих при каждом дискретном значении (ТЙ 1и, Кромй того, ведется корректировка по температуре и солености почвы