Устройство для определения жирности молока

П ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социаиистическик т еспублик(22) Заявлено 14. 09. 78 (21) 2664936/28-13 Кз с присоединением заявки Йо 6 01 И 33/Об Государстаеивыв кемктет СССР во делам изобретевкй и открытой(71) Заявитель Пензенский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯЖИРНОСТИ МОЛОКА 5 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для автоматизации процессов сельскохозяйственного производства, в частности, для измерения жирности молока.Известно устройство для регистрации жирности молока, содержащее коаксиальный датчик, генератор, усилитель,вторичный прибор, интегратор и диф фференциальный усилитель постоянного,тока, при этом выход последнего соединен со вторичным прибором, а входпосредством"согласующего каскадас выходом интеграторами вход которого 1связан с усилителемЯ .Недостаток устройства в том, чтона результат измерения влияет солесодержание и кислотность молока,Цель изобретения - повыаение точности определения,Цель достигается тем, что устройство снабжено частотным детектором,опорным элементом, сглаживающфильтром, вычислительным блоком и 2генератором пилообразного напря-.жения, при этом последний соединенс управляющим входом высокочастотного генератора, выход которогочерез емкостный датчик подключен 3 к амплитудному и частотному детекторам, связанным со входом вычислительного блока, выход блока соеди -нен через дифференциатор, компаратор и интегратор со входами частотного детектора и сглаживающего фильтра, а опорный элемент подключен ко входам детекторов.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.Устройство для определения жирности молока содержит емкостной датчик 1, выполненный в виде конденсатора, шунтированного активным сопротивлением, подключенный к выходу высокочастотного генератора 2, амплитудный детектор 3 огибающей, последовательно соединенные дифференциатор 4 и компаратор 5, интегратор б, сглаживающий. фильтр 7, генератор 8 пилообразного напряжения опорный элемент 9 с сопротивлением Е, управляемый частотный детектор 10 огибающей и вычислительный блок 11, при этом генератор 8 пилообразного напряжения соединен с управляющим входом высокочастотного .генератора 2, выход которого через емкостной датчик 1 подключен к амплитудному и частотному детекторам 3 и 103 . 781694 огибающей, связанным со входом вычислительного блока 11, выход блокасоединен через дифференциатор 4,компаратфр 5 и интегратор 6 со входом частотного детектора 10 и-сглаживающего Фильтра 7, а опорный элемент 9 с сопротивлением Вб подключен ко входам детекторов 3 и 10.Устройство работает следующим об"разом.В момент включения напряжения свыхода генератора 8 пилообразного 10напряжения на модулирующий вход высокочастотного генератора 2 постуйаетлинейно. изменяющееся напряжение, приэтом частотно-модулированное напряжение на выходе генератора 2 описывает-,ся выражениемо ( о )(1)где ЬЫ:кЪ,К - коэффициент передачи модулирующего тракта;Ос-, амплитуда напряжения генератора2.При этом напряжение на опорном элементе 9 имеет видО 9= МЯСА =ОР Ч ЪМд+д"Ф 2ф цдд ье(о+до)где Ч, -. проводимость емкости Сс=Оыь(ьо)+Ор -ьп+ 4 м109д а 1щ 1 сьь Учитывая (1) н (4), напряжениена выходе дифференциатора 4О 4= О К (СВ щЦ) (5)Вычитающий блок 11,дифференциатор 4, компаратор 6 представляетсистему автоматического регулирования крутизны напряжения на выходе частотного детектора 10 до момента совпадения последней с крутизной напряжения М и этот момент совпадает с равенством нулю напряжения5 Ц 4 , фиксируеьый компаратором 5 (нульорганом),При этом (5), приняв О 4 = 0 (б Фт.е, пропорциональна емкости С, определяемой жирностью молока, и не зависит от значения Ь,Ввиду наличия эоны нечувствительности,компаратора 5 в ситсеме существует скользящий (колебательный) режим.относительно положения равновесия,для чего необходимО сглаживать напряжение Оь Фильтром 7.Предлагаемое устройство повышает,точность измерения, так как на результат исключается влияние активнойпроводимости и достигается абсолютная инвариантность к этому параметру и, соответственно, к солесодержанию и кислотности молока.Кроме того, повьвается надежностьустройства, так как нет ;еобходимости достйгать резонансных явлений, и оно работоспособно при любых значениях активной проводимости.Устройствд позволяет создать малогабаритные экспресс-йзмерителижирности молока, способные работатькакв лабораторнйх так и в цеховыхусловиях, существенно повысить ка.-,честно контроля жирности молока,35 50 где К;1 - коэффициент передачи детектора 3,55При этом величина пьедестала определяется как значением С, так изначением Н, а крутизна измененияЦ - значением С и .не зависит от К.Одновременно напряжение на выходе 0частотного детектора 10 имеет вид. - .1 о ф ЧКо(Чд фгде Кц"-" коэффициент"передачй де.=.тектора 10. 65 формула изобретения Устройство для определения жирности молока, содержащее емкостной датчик, высокочастотный генератор, амплитудный детектор и интегратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено частотным детектором, оцорним элементом,- сглаживающим Фильтром, вычислительным блоком и генератором где сд - начальная частота генератора;ьИ - величина девиации.Из выражения (3) вйдно,что Оссостоит из составляющей О не зависящей от девиации частоты, и Цюпропорциональной девиации частоты.З-Фйультате этого на выходе амплитудного детектора 3 огйбающей напря-"-жение-имеет пьедестал, определенныйвыражением Ц, и линейно изменяю"щуюся составляющую, определенную"ь= "о о+ ОРс"1)ффо) "дъ ф При этом напряжение О,о имеет также пьедестал й линейно изменяюг;уюся во времени составляющую, однако крутизна последней пропорциональна напряжению, поступающему и интегратора 6ЧД=ъОь(4) где м - коэффициент передачи по цепиупралвения,Нарпяжение на выходе вычислительного блока описывается выражением 0 =О, -О=ОдИЩ +Щ (Об ЯК (цК ОьыК )781694 6 ставитель Г. БогачевахредД.ГаврылеыкоКоРРектор С. Щомаг актор Н. о аж 1019твенногоретений иа, Ж"35,аказ 8120/47 Поддисноомитета СССРоткрытийауюская наб.,Т ИИПИ Государ по делам иэо .113035, Мос4 филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 пилообразного напряжения, при этомпоследний соединен с управляющимвходом высокочастотного генератора,выход которого через емкостной датчик подключен к амплитудному и частотному детекторам, связанным совходом вычислительного блока, выходблока соединен через дифференциатор,компаратор и интегратор со входамичастотного детектора и сглаживающегофильтра, а опорный элемент подключенко входам детекторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 556380, кл. 6 01 й 33/06, 1975.