Емкостной датчик

(1 1) 66525 У ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04.10.77 (21) 2529041/18-2 01 1 Ч 2/ заявкис присоединением (23) Приоритет (43) Опубликовано 30 (45) Дата опубликова Государственный комит 3) УДК 543.8125,79, Бюллетен елам изобретений ткрытн я описания 30.05(72) Автор изобретени Л. Скрипко 1) Заявите Институт автоматики АН Киргизской С(54) ЕМКОСТН Ы Й ДАТЧ И К 2 ельной более матеИзобретение относится к измерит технике, в частности к влагомерам, а конкретно - к влагометрии сыпучих риалов, например зерна.Известны датчики емкостных влагомеров, имеющие трехпроводную схему присоединения, у которых экран служит для повышения однородности рабочего поля и располагается либо по периметру одного из основных электродов (охранное кольцо), либо между лежащими в одной плоскости основными электродами 11.В известных датчиках емкостных влагомеров исследуемый материал, диэлектрическая проницаемость которого зависит от влажности, засыпается между обкладками конденсатора. По изменению емкости последнего определяется влажность материала.ФДля обеспечения взаимозаменяемости подобных датчиков, не имеющих регулировки рабочей емкости, приходится изготавливать их детали с высокой точностью, а в процессе изготовления и эксплуатации использовать специально разработанные средства измерения размеров. Кроме того, указанным датчиком присуща значительная погрешность, обусловленная влиянием натурного (насыпного) веса зерна исследуемого материала. Ближаишим техническим решением кизобретению является емкостный датчик,состоящий из потенциального и заземленного электродов с изменяющимся микро 5 электродным расстоянием по высоте 121.Датчики с буферным объемом обладаютхудшими корректирующими свойствами,так как могут обеспечить только линейнуюкоррекцию, эффективную лишь в одной точ 10 ке шкалы прибора, а датчики с изменяющимся межэлектродным расстоянием имеют переменное проходное сечение, что затрудняет равномерное самоуплотнение материала,15 Целью изобретения является повышениеточности измерений путем создания датчика с рабочей емкостью, перестраиваемойбез изменения проходного сечения. Приэтом снижаются требования к точности из 20 готовления деталей, упрощаются регулировочные работы и повышается точность измерений, так как для каждого исследуемого материала обеспечивается введение оптимальных корректирующих воздействий,25 Цель достигается за счет установления нарабочей поверхности электродов подстроеч.ных раздвижных и сменных затеняющихэкранов, обеспечивающих регулировку заданного значения рабочей емкости и закона30 ее изменения по высоте датчика. Благодаря3этому эффективная рабочая емкость датчика изменяется на величину емкости, обусловленной участками электродов, перекрытыми экранами, Таким образом, изменяя площадь перекрытия можно регулировать рабочую емкость датчика при неизменном его проходном сечении.На фиг, 1 изображен предлагаемый емкостный датчик; на фиг. 2 - центральный электрод в разрезе; на фиг. 3 - раздвижной подстроечный затеняющий экран.Датчик выполнен в виде коаксиального конденсатора. Внешним электродом служит корпус 1 датчика, внутри которого на основании 2, отделяясь от него изоляционной прокладкой, установлен центральный электрод 3. Крепление центрального электрода 3 к основанию 2 осуществляется двумя винтами 4, проходящими через изоляционные втулки 5. Головки винтов 4 утоплены в пазу, выфрезированном по диаметру пьедестала 2. Под одну из головок зажат лепесток 6, используемый для подпайки центральной жилы соединительного кабеля, Его оплетка, являющаяся экраном и имеющая изоляционное покрытие, электрически соединена с основанием 2. Крепление основания 2 к неподвижной крестовине нижнего затвора датчика аналогично креплению центрального электрода 3 к основанию 2 с той лишь разницей, что плоскость, в которой расположены винты, повернута на 90. Между основанием 2 и нижней изоляционной прокладкой 7 расположена вырезанная из фольги шайба 8, имеющая центральное отверстие для ввода кабеля и экранирующая крепежные винты 4 от корпуса, На боковой поверхности основания 2 имеется выполняющая роль фиксатора резьба для навертывания сменного сортового затеняющего экрана 9. Вырезанные в нем окна позволяют обеспечить необходимый закон изменения удельной рабочей емкости по высоте датчика. Наряду со сменным сортовым затеняющим экраном 9, осуществляющим коррекцию параметров емкости датчика в процессе его эксплуатации, для подстройки рабочей емкости датчика при его массовом производстве используется раздвижной подстроечный затеняющий экран, установленный на внутренней стенке корпуса, Этот экран состоит из двух взаимосовмещаемых пластин. К верхней неподвижной пластине 10 припаяны винты, проходящие наружу через установленные в корпусе датчика изоляционные втулки, а в нижней подвижной пластине 11, надеваемой в процессе сборки10 тем, что сменный затеняющий экран за 50 креплен фиксатором и имеет профильные окна. 55 15 20 25 30 35 40 45 экрана на эти винты, имеются против них продольные окна. Под нижней пластиной расположена изоляционная прокладка, Регулировка рабочей емкости раздвижным экраном осуществляется путем выдвижения нижней подвижной пластины 11 из-под верхней неподвижной пластины 10, Регулировочные работы ведутся после сборки датчика, Благодаря наличию подстройки емкости сиикаются требования к точности изготовления деталей и сборки. Работают с датчиком как обычно, заполняя его заданной навеской исследуемого материала и измеряя емкость между заземлением и потенциальными электродами. Измерения производят с помощью трехзажимной измерительной схемы. Так как для каждой культуры оптимальным является свой закон распределения емкости по высоте датчика при переходе в работе с другой культурой сменный сортовой экран 9 необходимо заменить. Простота смены экрана обеспечивает датчику универсальность при сохранении высоких метрологических параметров.Формула изобретения1, Емкостный датчик, состоящий из потенциального и заземленного электродов с трехпроводной схемой присоединения, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на рабочей поверхности электродов через изоляционную подложку установлены раздвижные подстроечные и сменные затеняющие экраны с возможностью обеспечения регулировки заданного значения рабочей емкости и закона ее изменения по высоте датчика,2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что раздвижной подстроечный затеняющий экран выполнен из двух взаимосовмещаемых продольных пластин: неподвижной, прикрепленной к рабочей поверхности электрода винтами, проходящими через изоляционные втулки, и располокенной под ней подвижной пластины, имеющей со стороны электрода изоляционное покрытие, а напротив винтов - поперечные окна.3. Датчик по п. 1, отличающийся Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетегьство СССР Мо 450119, кл, б 010 27/22, 1972.2. Патент США Мо 2693575, кл, 342 - 61, 01,12.51,.330 Тираж 1089 комитета СССР по делам изобретений 1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каз 1038/3 И НПО Государственно 113035