Конденсатор для градуированиявысокочастотных емкостных влаго-mepob

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ Союз Советски Социалистически Реснубпнк) Дополнит ьное к авт.свнд 2) Заявлено 11,0379 (21) 2 М. Кл 082/1801 6 5/2 ем заявки йо прнсоеднне Государствеииый комСССРпо деаам изобретеи открытий итет(23) Приорнте Опублмко ано 28,02,81, Бюл икования опнсани тень Ио 28,02,81"1 пф ю, 1 Я. ь вский политехнический институт" аявитель а 4) КОНДЕНСАТОР ДЛЯ ГРАДУИРОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЕМКОСТНЫХ ВЛАГОМЕРОВ танге конде граду не мо той. ских потерусловияма емкостькой частоиэлектри твечаюши лагомеро ться с н са угла сатора, рования ет измен 5 1 О 5 спираИзобретение. относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров иопределения характеристик преобразования измерительных преобразователей,Известен емкостный датчик дляизмерения плошади сечения цилиндрического тела, помещенного между обкладками конденсатора, выполненными,в вице двухходовых ленточных винтовых поверхностей с осью, совпадающей с осью измеряемого тела 11,Однако известный датчик не обеспечивает достаточной степени точности.Известен также конденсатор переменной емкости, содержащий корпус,два неподвижных электрода с цилиндрической и конической рабочими поверхностями и соосно расположенныйподвижный металлический сердечникс цилиндрической и конической рабочими поверхностями 2,Однако известный конденсатор необеспечивает заданной точности градуирования высокочастотных емкостиыхвлагомеров, так как не позволяетполучить законы изменения емкости и Цель изобретения - повышение точности градуирования.Поставленная цель достигается тем,что в конденсаторе для градуированиявысокочастотных емкостных влагомеров,содержащем корпус, выполненный в виде полого диэлектрического цилиндра с размещенными на нем неподвижными электродами, выполненными в виде ленточных спиралей,.и подвижный сердечник, последний выполнен в виде усеченного конуса с цилиндрической направляющей, причем сердечник выполнен из трех продольных пластин, средняя иэ которых выполнена из диэлектрика или сегнетоэлектрика.На фиг, 1 изображен конденсатор для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров, общий вид 1 на фиг. 2 - вариант подвижного сердечника конденсатора.Конденсатор для градуирования высокочастотных емкостных влагомеров содержит неподвижные электроды 1, выполненные в виде ленточныхлей, расположенных на внешней поверхности корпуса, выполненного в видеполого диэлектрического цилиндра 2и подвижный сердечник 3, выполненныйв виде усеченного конуса с цилиндрической направляющей, Подвижный сердечник 3 состоит из трех продольныхпластин, средняя 4 из которых выполнена из диэлектрика или сегнетоэлектрика, а две крайние металлические пластинй 5 имеют выводы б, Наизоляционной втулке 7, соединеннойс полым диэлектрическим цилиндром2, например, склеиванием, имеютсявыводы 8, которые припаяны легкоплавким припоем к неподвижным электродам 1, Пластины 4 и 5 сердечника 153 могут быть соединены склеиванием.Если емкость конденсатора не требуется изменять с низкой частотой,то пластина диэлектрика 4 может бытьустановлена в пазу подвижного сердечника 3 (фиг. 2), Цилиндрическаяповерхность 9 сердечника 3 служитнаправляющей при перемещении внутриполого диэлектрического цилиндра 2,Для повышения точности отсчетапри градуировании подвижный сердечник 3 может быть соединен с микрометрическим винтом (на чертеже непоказан),С целью расширения диапазона изменения емкости конденсатора полыйдиэлектрический цилиндр 2 с электродами 1 может быть выполнен, например, из пленки типа ФДМ-ЗМ (толщина лавсановой основы 0,075 мм,толщина медной фольги 0,075 мм),а средняя пластина 4 - из сегнетоэлектрика типа ВК, диэлектрическая проницаемость которого Е=1800,или прессматериала АГ(фиг. 2),Для получения, характеристик 40конденсатора, соответствующих градуировочным зависимостям влагомеров, можно изменять геометрическиеразмеры и материалдиэлектрическойпластины 4, а также форму поверхности усеченного конуса.Конденсатор работает следующимобразомПри перемещении подвижного сердечника 3 за счет перекрытия неподвижных электродов 1 металлическимипластинами 5 эффективное расстояниемежду электродами уменьшается, чтоприводит к увеличению емкости конденсатора. Возрастание емкости конденсатора происходит за счет перекрытия неподвижных электродов 1пластиной диэлектрика 4, диэлектрическая проницаемость которого больше диэлектрической проницаемостивоздуха,Приращение емкости конденсаторатакже зависит и от воздушного зазорамежду. внутренней поверхностью полого диэлектрического цилиндра 2 иповерхностью усеченного конуса под вижного сердечника 3. При перемещении подвижного сердечника 2 изменяется и тангенс угла диэлектрическихпотерь конденсатора, который зависит от тангенсов углов диэлектрических потерь пластины диэлектрика 4и полого диэлектрического цилиндра2, их геометрических размеров, перекрытия электродов 1 усеченным конусом подвижного сердечника 3, соотношения толщины пластин 4 и 5.При подключении конденсатора дляградуирования в схему влагомерапараллельно емкостному датчику влагомера путем перемещения сердечника3 задают различные значения емкостии тангенса угла диэлектрическихпотерь конденсатора и в соответствиис градуировочными характеристикамивлагомера определяют влажность материала, которая отмечается на шкалевлагомера,В случае подключения конденсатора для градуирования влагомера сэкстремальным уравновешиванием резонансного контура пластины 5 конденсатора через выводы б подключаются к истоЧнику переменного напряжения лизкой частоты прямоугольнойформы (на чертеже не показан).Переменное электрическое поленизкой частоты изменяет диэлектрическую проницаемость пластины 4 изсогнетоэлектрика, изменяя и емкостьконденсатора для .высокочастотного(слабого) поля с той же частотой,Огибающая модулированного напряженияс резонансного моста используетсядля перемещения подвижного сердечника эталонного конденсатора в положение, соответствующее резонансу в контуре с емкостным датчиком и эталоннымконденсатором влагомера. Каждому положению подвижного сердечника 3 соответствует определенное положениеподвижного сердечника эталонногоконденсатора и определенное значениевлажности по шкале влагомера.Выполнение подвижного сердечникаконденсатора в виде усеченного конуса, состоящего из трех продольныхпластин, средняя из которых выполнена из диэлектрика (сегнетоэлектрика), позволяет получить зависимостиемкости и тангенса угла диэлектрических потерЬ от перемещения подвижного сердечника конденсатора,соответствующие градуировочным зависимостям высокочастотных влагомеровс емкостным датчиком, а следовательно, повысить и точность градуирования,Формула изобретения1. Конденсатор для градуированиявысокочастотных емкостных влагомеров,содержащий корпус, выполненный вПодписноео комитета СССРй и открытийУшская наб., д, 4/5 Тираж 795осударственнолам изобретенсква, Ж, Р Заказ 444/71 ВНИИПИ по д 113035 р Милиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 виде полого диэлектрического цилиндра с размещенными на нем неподвижными электродами, выполненными в виде ленточных спиралей, и подвижныйсердечник, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиградуирования, подвижный сердечниквыполнен в виде усеченного конусас цилиндрической направляющей, причем сердечник выполнен из трехпродольных пластин, средняя из которых выполнена из диэлектрика2. Конденсатор по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что средняя пластина подвижного сердечника выполнена из сегнетоэлектрика,5 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 277281, кл. 6 01 В 7/32, 1969. 2. Патент Франции В 2092998,кл, С 01 Н 33/00, 1972 (прототип),