Емкостный датчик

:л. ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт физики АН КиргССР (72) К,С.Абдразаков(56) Авторское свидетельство СССР В 708211, кл. С 01 М 27/22, 1976.Авторское свидетельство СССР ф 6652571 кл, С 01 1 27/221 1979(54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК(57) Изобретение относится к измерительной технике и используется для контроля влажности сыпучих материалов, объемная масса которых изменяет ся в зависимости от содержания в них влаги, и может найти применение в пищевой, химической и металлургической промьнппенности, а также для контроля влажности продуктов растениеводства. Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощениеконструкции датчика. В датчике используется сменный потенциальныйэлектрод, профиль которого по высотерассчитан в соответствии с закономизменения объемной массы контролируемого материала от влажности. Датчикзаполняется материалом определенноймассы и производится измерение электрической емкости, которая в последующем переводится по единой для всехобразцов зерна градуировочной зависимости в величину влажности. 3 ил.1402909 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к контролю влажности сыпучих материалов органического происходиждения, объемная масса которых изменяется в зависимости от содержания в них влаги, и может найти применение в пищевой, химической и металлургической промышленности, а также дпя контроля влажности продуктов растениеводства.Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции за счет исключения третьего экранирующего электрода.На фиг. 1 изображен предлагаемый . емкостный дачик; на фиг. 2 - сменный профильный электрод, вид в плане, на фиг. 3 - кривые зависимости емкости датчика с плоскопараллельными электродами от влажности для двух образцов зерна пшеницы постоянной навески (4,и,5) и при использовании сменного профильного электрода (6) .Емкостный датчик состоит из потен циального и заземленного электродов с двухпроводной схемой присоединения, причем потенциальный электрод выполнен в Виде сменной профильной пластины, профиль которой определяется по формуле ППолная компенсация дополнительной по 35 грешности происходит при условии д =: аоЬо аоЬ 1= О, т.е. - (Е -1) = - -"(Е -1), где а- ширина сменной пластинына высоте дЬ;дЬ - разность уровней заполне-ния датчика образцами сразличной объемной массой, 40- диэлектрические проинцаемости образцов с большей именьшей объемными массамисоответственно,и - целое число, и = 1,2,3,.45Датчик выполнен в виде конденсатора с плоскопараллельными электродами,Внешним заземленным электродом служит корпус 1 датчика, внутри которого, отделяясь изоляционной прокладкой 2, установлен сменный потенциальный электрод 3. х(Я -1)(Е 1- Е 2) аоЬоаВф 1(,-1) Датчик работает по двухпроводнойсхеме присоединения, что позволяетиспользовать его с любым измерителемемкости.При заполнении датчика образцамипостоянной массы уровень заполнения%Ь изменяется пропорционально объемной массе.Для величины емкости датчика, заполняемого образцами одинаковой влажности, но различной объемной массы справедливы выражения аоЬо На, Ьоа С гаоЬ 1 , На. Ь 1 аоС 2- -- с 2+ ( --- ) +С д сс д С 1 о ьф где ао - первоначальная ширинаэлектрода;ЬО,Ь,. - высоты заполнения датчикаобразцами с большей объемной массой и меньшей соответственно,д - межэлектродное расстояние;Н - общая высота электродовдатчика;С - монтажная емкость датчика,- диэлектрическая проницаемость воздуха, Г,= 1,0.При этом возникает дополнительнаяпогрешность, обусловленная разностьюобъемных масс образцов и диэлектрической проницаемости= -- ( -1) - -- Ы -1) аиЬь аоЬ 11 Д 2 Для образца с большей объемной массой 1, Е 2, а уровень заполнения Ь оЬ 1поэтому для выполнения ус ловия 4 С = 0 достаточно на участке электрода ЛЬ, = Ь 1 - Ьо определить необходимую ширину электрода а, иэ выражения аоЬо аоЬо а (Ь 1-Ьф)-- (Е) = -- (Е -1) +- - -" - о-и дАналогично на высоте А Ь , определяется значение из выражения аоЬо а 1 дЬ 1 а 51- 1+ - -- + - - + + Ь 2а лй- -со4029094Формула изобретенияЕмкостный датчик для измерениявлажности сыпучих материалов, состоящий из потенциального и заземленногоэлектродов, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения и упрощения конструкции,потенциальный электрод выполнен в виде сменной профильной металлическойпластины, профиль которой удовлетворяет условиюПо полученным значениям аЬ и а изготавливается профиль потенциального электрода, при использовании кото рого полностью компенсируется дополнительная погрешность от влияния объемной массы выбранных образцов сыпу" чего материала (кривая 6 на фиг.З).При переходе на другую группу матери О алов достаточно в датчике заменить потенциальный электрод, профиль которого предварительно рассчитан с учетом электрофизических свойств исследуемого материала, 25%1-1 с)алвЬа = ---- ф - -в,фь (1где а - ширина сменной пластины навысоте;4 Ь - разность уровней заполнениядатчика образцами с различными объемными массами;Ь 1, Е - диэлектрические проницаемости образцов с большей именьшей объемными массамисоответственно;п - целое число, п=1,2,3,1402909 г,оставитель А.Платоехред А. Кравчук рект Тяско нду оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Редактор М.Ба Заказ 2850/ЗЗ Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д,