Емкостный датчик влажности почвы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 14,01. 81(21) 3235935/18-25 1 М. Кп. с присоединением заявки Мф С 01 Б 27/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07. 08.82 г72) Авторизобретения В,Г.Хлыотун Специальное опытное про технологическое бюро Си Всесоюзной ордена Лениннаук им. В,И ктно-конструктоирского отделенакадемии сельскоЛенина 1 Заявитель 4) ЕМКОСТНОИ ДАТЧИК ВЛПОЧВЫ И емениом,10 ше ше го 15 о е Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения влажности почвы.Известен датчик влажности почвы,ссстоящнй из набора металлическихэлектродов, разделенных диэлектрики измерительной схемой 11.Однако данный датчик обладает недостаточной точностью измерения. Одной из составляющих погрешности из.мерения является зависимость показаний устройства от плотности измеряемого вещества.Известен датчик влажности,у которго уменьшение влияния плотности производится путем механической комп н-.сации 2,Однако данный датчик не позволяетпроизводит измерение влажности путемего введения в почву, а предназначенлишь для измерения влажности сыпучихвеществ путем их засыпки в датчики.Наиболее . близким техническим решением к изобретению является емкостной датчик влажности почвы, обеспечивающий быстрое и легкое заглубление беэ существенного нарушения естественной структуры исследуемого материала, содержащй полый стержень сконусным наконечником и закрепленными на стержне чувствительными элтами, выполненными в виде шнековизмерительную схему.5Винтовое расположение чувстви-тельных элементов обеспечивает плавное и высотное осреднение влажностии повышает достоверность,измерения 3.Однако показания известного датчиа зависят от плотности почвы.Целью изобретения является ловыние точности измерения путем уменьния влияния плотности исследуемо-материала.Цель достигается тем, что в датчике влажности почвы, содержащем полый стержень с конусным наконечником и закрепленными на стержне чувствительными элементами выполненны ми в виде шнеков, н измерительнуюсхему, конусный наконечник выполнен подвижным относительно стержня,внутри которого расположен дополнительно введенный компенсационный 25 конденсатор, внутренний подвижнойэлектрод которого соединен черезупругий элемент с конусным наконечником, а внешний неподвижной элект.род последовательно соединен с од ним из чувствительных элементов, 949472На фиг.1 приведено конструктивное исполнение емкостного датчика; на фиг.2 - электрическая схема устройства,Датчик содержит стержень 1, чувствительные элементы 2 и 3, конусный наконечник 4, измерительную схему 5, упругий элемент 6, выполненный в виде пружины, компенсационный конденсатор, выполненный в виде двух электродов 7 и 8.Электрическая схема устройства (фиг.2)состоит из последовательно соединенных измерительного конденса" тора С, образованного чувствитель ными элементами 2 и 3 компенсационного конденсатора Ск, выполненного в виде двух электродов 7 и 8, и измерительного устройства 5.Конусный наконечник 4 через упругий элемент 6 соединен с электродом 8 компенсационного конденсатора. Электрод 7 соединен с электродом 3 чувствительного элемента, Электрод 2 соединен через металлический стержень 1 с одним из входов измерительного устройства 5, Второй вход измерительного устройства 5 соединен с электродом 8.Датчик работает следующим образом.При введении датчика в почву путем вращения стержня 1 конусный наконечник 4 под действием реакции давления почвы перемещается вдоль стержня 1 и перемещает электрод 8 относительно электрода 7, изменяя емкость компенсационного конденсатора, образованного электродами 7 и 8. При перемещении конусного наконечника 4 снимается пружина 6. Сила реакции пружины 6 на конусный наконечник 4 пропорциональна плотности почвы.Таким образом, перемещение конусного наконечника 4 и одновременное перемещение электрода 8 приводит к изменению емкости компенсационного конденсатора. Суммарная емкость датчика, состоящего из измерительного конденсатора, образованного чувствительными элементами 2и 3 и компенсационного конденсатора, образованного электродами 7 и 8, 5 изменяется не только пропорционально влажности почвы, но и обратно про.порционально ее плотности.Применение предложенного технического решения позволяет повысить 10 точность измерения путем уменьшениявлияния плотности исследуемого материала, достичь более высокой скорости измерения, уменьшить энергопотребление, уменьшить трудоемкость 15 измерения.формула изобретенияЕмкостной датчик влажности почвы,содержащий полый стержень с конусным наконечником и закрепленными настержне чувствительными элементами,выполненными в виде шнеков, и измери 25 тельную схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности измерений путем уменьшения влияния плотности исследуемогоматериала, конусный наконечник выполнен подвижным относительно стержня, внутри которого расположен дополнительно введенный компенсационный конденсатор, внутренний подвижной электрод которого соединенчерез упругий элемент с конуснымнаконечником, а внешний неподвижной электрод последовательно соединен с одним из чувствительныхэлементов.Источники информации,40 принятые. Во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 573743, кл, 6 01 М 27/22, 1976,2, Авторское свидетельство СССРР 536423, кл. С 01 Н 27/22, 1975,45 3, Авторское свидетельство СССРМ 518707, кл, С 01, К 27/22, 1974 (прототип).949472 Составитель А.Платоваандор Техред А.Бабинец Корректор С.ШекмаР едак Заказ 57 илнал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проект 30 Тираж 887 НИИПИ Государственнопо делам изобретен 13035, Москва, Ж,Подписноео комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/