Емкостной датчик влажности сыпучих материалов

Сфез Сфветфкиа Сфциайистнчфака Ресиубеа(22) Заявлено 240%78 (21) 2619294/18" 25с присоединением заявкм ЙУ(51) М. ЭЬ.З 6 01 Н 27/22 Гесуаврстееккый квинтет яе аман язебретеккй(54) ЕМКОСТНЫИ ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХМАТЕРИАЛОВ Изобретение относится н нзмерителъной технике, а именно к емкостным преобразователям влажностидля сыпучих материалов, например зерна.Известно, что наиболее трудноучитываемой функцией влияния при измерении влажности сыпучих гранулирован" ных материалов является плотность,По основному авт.св. В 532796 известен емкостной датчик влажности сыпучих материалов, содержащий измерительный конденсатор, накопительный резервуар и затвор, расположенный между ними. Накопительный резервуар выполнен в виде полого. усеченного ко муса прилегающего широким основанием к затвору 1.Однако в основном датчике потенциальный электрод выполнен в виде усеченного конуса, установленного 20 менъшим основанием на дно преобразователя. Такое выполнение потенциального электрода нарушает условия стабилизации параметров засыпки и сводит к нулю эффект, обеспечиваемый конструк 5 цией узла подготовки пробы - свободное падение массы пробЫ в измерительную камеру.Кроме того, выполненке потенциального электрода выаеуказавнын образом 30 приводит к увеличению плотности силовых линий электрического высокочастотного поля по высоте электрода,При этом измерение основного параметра- влажности и компенсация плотности пронзвддится в неравномерном по высоте высокочастотном поле, что приводит к значительным дополнительным погрешностям, особенно при неравномерном распределении влаги в анализируемой пробе, примесей и самой плотности.Из-за ковусности потенциального электрода, расположенного широким основанием вверх, понижается чувствительность преобразователя к влажности, определяемая отношекием Ь 61 с . так как часть измерительной камеры превалирующая в электрической емкости преобразователя не принимает участкя в кзмеренни, гдеЬС - изменение электрической емкости преобразователя, обусловленное влажностъю зернаС - начальная емкость измерительного контура, включакв 1 ая ем.кость незаполненного преобразователя,Цель изобретения - повышение точности измерения влажности сыпучихгранулированнцх материалов путемуменьшения влияния плотности анализируемого материала, при обеспечениисвободного падения массы пробы,в иэ"мерительную камеру, т.е. стабилизациипараметров засыпки, и измерения влажности и компенсации плотности в равномерном по высоте электрода в об"ласти проводящей эоны высокочастотномполе.Поставленная цель достигаетсятем, что в потенциальный электродна всю его высоту и соосно с еговертикальной осью вставлен клин издиэлектрика основанием ко дну датчика, причем торцы клина выполненытаким образом, что образуют непроводящие зоны цилиндрической поверх"ности электрода. Величина угла привершине клина определяется опытнымпутем в зависимости от,граносоставаматериала, анализируемого даннымпреобразователем, прн заданной массе пробы и радиусе потенциальногоэлектрода.Для культур зерна в первую очередь, к которым относятся пшеница,рожь, рис, ячмень, кукуруза, просоон равен 7 о при массе пробы, равной300 г и,радиусе потенциального электрода 12 мм.Такое выполнение потенциальногоэлектрода обеспечивает уменьшениевлияния. плотности при неизменнойплощади сечения измерительной камеры преобразователя по его высоте,что позволяет реализовать способ заполнения с самоуплотнением и этимстабилизировать параметры засыпки.Кроме того, измерение влажности икомпенсация плотности производятсяв равномерном по высоте электродавысокочастотном поле.На чертеже схематически изображена конструкция емкостного преобразователя.Преобразователь содержит потенциальный электрод 1 с проводящими зонами 2 в непроводящими, образованнымибоковыми сторонами клина 3, электродкорпус 4 нулевого потенциала, узелподготовки пробы, состоящий вз приемного бункера 5, верхнего затвораб, нижний затвор 7 и разгрузочныйбункер 8,Преобразователь работает следую" щим образом,Электроды преобразователя включе" ны в высокочастотную измерительную цепь, например колебательный контур с параметрической модуляцией (не показан). При подаче напряжения высокой частоты на электроды 1 и 4 преобразователя между ними возникает высокочастотное поле, равномерное по высоте в области проводящих зон 2 потенциального электрода 1 и неравномерное, но значительно слабеев области непроводящих эон 3.В приемный бункер 5 помещаетсяпроба определенной массы в культуры.Конструкцией узла подготовки пробыпри нажатии рычага верхнего затвора6 обеспечивается мгновейное падениепробы зерна с установленной высотыв измерительную камеру преобразователя. В связи с тем, что площадьсечения измерительной камеры в предлагаемом преобразователе одинаковаао высоте не нарушается свободноепадение. Проба анализируемого материала обрушивается и равномерно укладываетая в измерительной камере, й занимая овределеннцй уровень. Окончательное самоуплотневие произойдетспустя время переходного процесса,и уровень зайюаемцй пробой несколько изменится. Но изменение емкостиЯ потенциального электрода, принимающая участие в измерении, за счетизменения уровня зерна и за счетрасширения йроводящих зон по высоте.Это обеспечиваетуменьшение влияния р 5 изменения плотности зерна на результат измерения влажности, причем,уменьшение влияния плотности как иизмерение основного параметра осущест.вляется,в основном, в равномерном по 1) высоте высокочастотном поле.Таким образом, выполнение потенциального электрода в виде цилиндрас проводящими и непроводящими зонамитак, что его проводящая площадь увеличиваетая по высоте электрода снизу З 5 вверх при неизменной площади сече"нвя измерительной камеры, обеспечивает уменьшение влияния изменения плотности анализируемого материала наизмерение влажности в равномерном по 40 высоте электрода электрическом поле, . что в общем значительно повышает точность измерения. Отработанная пробапри нажатии рычага нижнего затвора7 поступает в разгрузочный бункер 8.45Формула изобретения Емкостиый датчик влажности сыпучих56 материалов, по авт,св. В 532796,о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,в потенциальный цилиндрический электрод на всю его высоту и соосно сего вертикальной осью вставлен клин55 из диэлектрика основанием ко дну датчика причем торцы клина выполненытаким образом, что образуют вепроводящие зоны цилиндрической поверхностиэлектрода.60 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свкдетельство СССР855473 Составитель А. ПлатоваРедактор Н.Воловик Техред А. Савка Корректор О. Макаренко а Филиал ППП ффПатентф 1, г.Уигород, ул.Проектн Заказ 6895/60 Тираи 907ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открцт113035, Москва, Ж, Раувскаа ПодписСССРб.д.4