Устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов

(21) 44 (22) 11 (46) 30 (75) Н. (53) 55 (56) Ма образов роля. РАвто57374 07156/25-2 88 юл. й 40и С.Л,Лысов88.8)Электроемкостныенеразрушающеготис, 1977, с. 18детельство СССРО 1 И 27/22, 1977 10.90. ;Бабае 1.508.7 тис И.Г пре- конт 0-182. атели дл ига: Зин рское св 3, кл, С 57) Изобре ельной тех ние отн ке и мо ится к из т найти и я оперативно о измерени ебуемой гл кальной ст любых сып нени ине кту ажности почвы на т ованиятакже ондиы, а ажност ль изо овы-. змеетениятивности мате шени в точносвам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ В НОСТИ ПОЧВЫ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛО Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения влажности почвы на требуемой глубине зондирования ее вертикальной структуры, а также влажности любых сыпучих материалов.Цель изобретения - повышение точности и оперативности измерения влажности вертикальной структуры почвы и сыпучих материалов.На чертеже изображено устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов. 2 рения влажности вертикальной структу ры почвы и сыпучих материалов. Устройство содержит трехэлектродный датчик с высокопотенциальными и низко" потенциальными электродами, закрепленными на штанге с делениями. К ниж" нему электроду прикреплен конусообразный винт, а к верхнему - полушайбы двух резцов, расположенных противоположно относительно оси электрода и развернутых на определенные углы относительно оси его вращения. Центральный высокопотенциальный электрод покрыт радиопрозрачным диэлектриком, а в верхнем конце штанги монтируется корпус измерительнойИ 2 схемы с рукоятками для вращения всего устройства. Принцип работы устройства основан на измерении изменения диэлектрической проницаемости иссле-С дуемого материала при изменении его влажности, 1 ил. Устройство содержит центральный высокопотенциальный цилиндрический электрод 1 с радиопрозрачным диэлектрическим покрытием, фторопластовые прокладки 2, изолирующие центральный электрод от крайних нулевых электродов, нижний цилиндрический электрод 3 без покрытия, к коническому основанию которого закреплен конусообразный винт 4, верхний цилиндрический электрод 5 без покрытия, коническое основание которого оборудовано полушайбами двух резцов 6, расположенных противоположно относительнооси электрода и развернутых на опре-,. деленный угол по оси его вращения, пустотелую штангу 7 с метрическими отметками делений, корпус с измерительной схемой 8 и рукоятками 9 вра" щения.Указанная конструкция и технология изготовления позволяют при оптимальной чувствительности первичного преобразователя сохранить его коэффициент преобразования достаточно стабильным при многократных измерениях. Жесткая конструкция устройства позволяет с небольшим трудом заглублять датчик на глубину до 1 м и более, и проводить измерения влажности почвыи сыпучих материалов в слоях не более 1 см по высоте общего зондирования. 20Измерительная схема собрана на двух печатных платах размером 50 х х 80 мм и аттестована на погрешность измерения 0,25 при климатических условиях работы в диапазоне температур - 1 О - +ОС,Время одного измерения не превышает 1-2 мин. Питание схемы осуществляется от любых сухих элементов с напряжением 9-12 В, Схема позволяет получить на выходе аналоговый сигнал 0-1 В при потребляемой мощности не более 0,1 Вт.Принцип работы устройства основан на измерении изменения эффективной диэлектрической проницаемости исследуемого материала при изменении его влажности.При заглублении устройства, например, в почву, в нижней части винто 40образный бур разрыхляет его и по срубленному диаметру. тянет за датчик за собой. Верхние полушайбы, общим диаметром больше датчика, врезаясь 45 .в почву, толкают датчик в отверстие и стабилизируют своими поверхностями строгую вертикальность датгика,Радиопрозрачное покрытие, нанесенное на центральный электрод, является хорошим диэлектриком, снижает эффект сквозной проводимости между низкопотенциальными электродами и является прозрачным для высокочастот" ного поля, что значительно повышает чувствйтельность всего преобразователя и расширяет диапазон измерения влажности.Использование устройства позволяет проводить измерения влажности почвы исыпучих материалов на любом выбранном диапазоне 0-40/ с точностью изме" рения, не превышающей 0,53 погрешности во всем диапазоне измерения,Формула изобретения1. Устройство для измерения влажности почвы и сыпучих материалов, содержащее трехэлектродный цилиндрический электроемкостный датчик с низ-. копотенциальными и высокопотенциальными электродами, расположенными на пустотелой калиброванной штанге, и измерительную схему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и оперативности зондирования, к нижнему низкопотенциальному электроду прикреплен конусообразный винт, а к верхнему прикреплены полушайбы двух резцов, расположенных противоположно относительно оси электрода, при этом оба электрода соединены между собой электромеханически путем крепления их наоси штанги, а поверхность центрального высокопотенциального электрода покрыта радиопрозрачным диэлектриком.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на верхнем конце штанги смонтирован корпус измерительной схемы.1603279 едактор И.Касард КоРРектоР С.Церн НТ СССР с роизводственно-издательский комбинат "Патен ул. Гагарина, 1 Ужгор каз 338НИИПИ Гос оставитель А.Плаехред М,Ходани Тираж 510 Подписное нного комитета по изобретениям и открытиям 3035, Москва, Б, Раушекая наб., д. 4/5