Автоматический электронный влагомер

.К "Х кк 1 С. ". Союз Советскик СоцналнстическнРеспублик САН РЕТЕН П 04 К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛ(22) За о 04.01.79 (21) 27 1 й 27/26 1 М 27/22 присо инение заявки Мо Госуд ственныи комите СССР м изобретений открытий 3) Приоритет по делан ковано 15.1280) УДК 621. 317, ,335 (088,8) Дата опубликования описан 72) Авторы изобретения.Д. Кухарев, Н.П. Марюхненко и Ь ленде 71 Заявите 54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЛАГО ерений, такэтих параметой зоны нетого, в нзешность вия формы сигкте прибора.вышениести измеренийых влагоме 5 Изобретение относится к технике иьмерения влажности преимущественно веществ с переменной активной проводимостью и может быть использовано влюбых отраслях народного хозяйствадля контроля и измерения влажностиразличных материалов.Известен автоматический электронный влагомер, содержащий емкостныйдатчик, включенный в измерительныйдвухполюсник с модулируемыми параметрами, генератор, модулятор, нульорган, ключ и накопитель 1,Цедостатки этого устройства .ограниченная чувствительность и точность измерений, так как предельныезначения этих параметров определяются величиной зоны нечувствительностинуль-органа.известен также автоматическиЙ вла" 20гомер, содержащий емкостной датчик,включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами,генератор высокой частоты, модулятор,демодулятор, фазочувствительный 25электронный ключ, накопитель,преобразователь частота-напряжение и измерительный прибор 2,Недостатками этого устройства также являются ограниченная чувстви тельность и точность измкак предельные значения,ров определяются величинчувствительности. Кромевестных устройствах погризмерения вносят искаженнала в измерительном траЦель изобретения - почувствительности и точноавтоматических электроннров. Цель достигается тем, что в автоматический электронный влагомер, содержащий емкостной первичный преобразователь, включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, генератор, модулятор, демодулятор, фазочувствительный ключ, подключенный к выходу демодулятора, накопитель, преобразователь частота-найряжение и измерительный прибор, дополнительно введены два формирователя последовательностей коротких импульсов, второй фаэочувст вительный ключ, подключенный к выход демодулятора, ВЯ-триггер и интегрирующий блок, входы формирователей подключены к модулятору, выход первого формирователя подключен ко входпервого Фазочувствительного ключа,выход второго формирователя ко входуЪторого ключа, выходы фазочувствительных ключей подключены ко входам ВБтриггера, выход которого подключенко входу накопителя, а интегрирующий блок включен между преобразователем частота-напряжение и измерительным прибором,На чертеже представлена блок-схема автоматического электронного влагомера,Он содержит емкостный первичныйпреобразователь 1, включенный в измерительный двухполюсник 2 с модулируемыми параметрами, генератор 3,модулятор 4, демодулятор 5, два формирователя б и 7 последовательностейкоротких импульсов, два фазочувствительных ключа 8 и 9, ВБ-триггер 10,накопитель 11, преобразователь частота-напряжение 12, интегрирующийблок 13 и измерительный прибор 14,Устройство работает следующимобразом.От генератора 3, частота которогорегулируется напряжением, подаваемымот накопителя 11, напряжение высокойчастоты подается на измерительныйдвухполюсник 2 с включенным в негоемкостным первичным преобразователем1,Измерительный двухполюсник 2представляет собой резонансный контурпараметры которого моделируются путем подачи последовательности прямоугольных импульсов от модулятора4 на блок варикопов, включенный вконтур, Благодаря этому напряжениевысокой частоты на измерительномдвухполюснике оказывается модулированным по амплитуде, Причем фазамодуляции зависит от знака рассогласований частоты баланса измерительного двухполюсника 2 и частоты генератора 3, а глубина модуляции от величины этого рассогласования. Приравенстве указанных частот глубинаамплитудной модуляции равна нулю.Высокочастотный сигнал, снимаемыйс измерительного двухполюсника 2,детектируется и усиливается в демодуляторе 5Таким образом, частотасигнала на выходе демодулятора равначастоте модулятора 4, а его фазаи амплитуда зависят от фазы и глубины амплитудной модуляции высокочастотного сигнала на входе демодулятора 5,К выходу модулятора 4,подключеныдва формирователя 6 и 7 последовательностей коротких импульсов. Ониформируют две периодические последовательности коротких импульсов счастотой модулятора 4. Эти последовательности смещены между собой повремени примерно на половину периодаповторения. Кроме того, первая последовательность смещена по времени относительно передних, а вторая относительно задних Фронтов импульсовмодулятора 4 на величину переходногопроцесса в измерительном двухподюснике 2 и демодуляторе 5Последовательности коротких импульсов с формирователей 6 и 7 подаются на входы фазочувствительныхключей 8 и 9 соответственно. Другиевходы фазочувствительных ключей 8и 9 подключены к выходу демодулятора5, Временное смещение импульсныхпоследовательностей относительнофронтов импульсов модулятора исключает погрешность измерения за счетискажения формы сигнала в измеритель ном двухполюснике и модуляторе.В зависимости от фазы сигнала навыходе демодулятора 5, на выходе одного из чазочувствительных ключей 8и 9 появится импульсная последовате О льность, Благодаря чему ВЯ-триггер10, подключенный к выходам этих элементов, установится в определенноесостояние,Я 5 Напряжение на выходе накопителя11, Нодключенного к выходу триггера10, после установки последнегоизменяется таким образом, чтобыизменить частоту генератора 3 в Зо сторону изменения знака ее рассогласования с частотой баланса измерительного двухполюсника 2. При этомглубина модуляции высокочастотногосигнала на измерительном двухполюснике 2 начинает уменьшаться. С уменьшением глубины модуляции ниже зонынечувствительности демодулятора 5импульсная последовательность на выходе Фазочувствительного ключа исчезает, Однако изменение напряженияна выходе накопителя 11 и, следовательно, частоты генератора 3 продол-.жается до тех пор, пока не изменитсяфаза модуляции напряжения на измерительном двухполюснике 2, а глубина 45 модуляции вновь не превысит зоны нечувствительности модулятора 5. Послеэтого на выходе демодулятора 5 появляется сигнал противоположной Фазы,на выходе другого фазочувствитель-, 5 О ного ключа появляется импульсная последовательность, которая изменяетсостояние триггера 10. Напряжениена выходе накопителя 11, следовательно, и частота генератора 3 начнет изменяться в противоположнуюсторону вплоть до нового измененияфазы сигнала на выходе демодулятора5. Таким образом, в установившемсярежиме осуществляется частотная.модуляция сигнала генератора 3. При 60 этом девиация частоты определяетсязсной нечувствительности демодуЛятора 5, а несущая частота равна частоте баланса измерительного двухполюсника 2, Частота модуляции сигнала 65 генератора 3 определяется постоянной788040 Формула изобретения Составитель В, СтуканТкач Техред Н.Бабурка Корректор н. Стец акто 8345/53 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, РаЗак Подписнота СССРийб. д, 4/ омите открытая на Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектна времени накопителя 11 и выбирается ниже частоты модулятора 4.Уастота генератора 3 преобразуется в напряжение преобразователем частота-напряжение 12.Напряжение с выхода преобразователя 12, пропорциональное мгновенному значении частоты генератора 3, усредняется интегрирующим блоком 13, постоянная времени которого превышает постоянную времени накопителя 11. Таким образом, напряжение на выходе интегрирующего блока 13 в установившемся режиме пропорционально средней, т.е несущей частоте генератора 3, равной частоте баланса измерительного двухполюсника 2, являющегося мерой емкости первичного преобразователя 1, следовательно, влажности содержащегося в нем вещества.Напряжение с выхода интегрирующего блока 13 подается на измерительный прибор 14. Автоматический электронный влаго,мер, содержащий емкостный первичный преобразователь, включенный в измерительный двухполюсник с модулируемыми параметрами, генератор, модулятор, демодулятор, фазочувствительныйключ, подключенный к выходу демодулятора,накопитель, преобразовательчастота-напряжение и измерительныйприбор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, он дополнительно содержит два формирователя последовательностей короткихимпульсов, второй фазочувствительныйключ, подключенный к выходу демодулятора, ВЯ-триггер и интегрирующийблок, входы формирователей подключены к модулятору, выход первогоформирователя подключен ко входу 5 первого фазочувствительного ключа,выход второго формирователя ковходу второго ключа, выходы фазочувствительных ключей подключены ковходам ВБ-триггера, выход которого щ подключен ко входу накопителя, аинтегрирующий блок включен междупреобразователем частота-напряжениеи измерительным прибором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 529408, кл. С 01 И 27/22, 1973. 2. ффйзмерительная техника,1976, М 7, с. 79-80 (прототип).