Влагомер сыпучих материалов

. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 842544Союз Советскик Социалистических РеспубликП риоритетОпубликовано 30,06,81 Бюллетень Эй 24 до делам изобретений и. открытий(53) УДК 620171. 33 (088. 8) ВЛАГОМЕР СЫПУ МАТЕРИАЛО сится к техник Изобретение отн змерения неэлектр лектрическими мет ческих величиндами и предназнавлажности сыпучихохозяйственных я измерени е мате ов и сельс продукто травяной и р зерна, почвы,гомер может бытьнащения производзяйственных пред уки пользован для о венныхиятий,х орган ельско.пунктов риемки зерна различных от д л 10 зации в хозяйст народног Извес костнойа. ер н влаг ржащии ем нагрузоч автогене о чик, вклизмерит конту ра Г ьног лагомера являть и точность ого,что при х в исследуемом ные схемы стано- и. Кроме тое учтено влияНедостатком такого в ется низкая достовернос измерений, вследствие т больших активных потеря материале автогенератор вятся неработоспособным го, в этих влагомерах н Дата опубликования описания 30,06. 8 1 ние температуры на электрические свойства измеряемых продктов.Известно устройство, которое содержит емкостной первичный преобразователь-бункер, включенный в измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя, измерительного контура и усилителя обратной связи, Выход измерительного генератора соединен с первым входом пересчетного блока. Выход пересчетного блока соединен с индикаторным устройством. Второй вход пересчет- ного блока соединен с генератором- синхронизатором. Последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобразователь напряжение-интервал времени подключены к третьему входу пересчетного блока. Четвертый входФпересчетного блока соединен с управляющим устройством, которое состоит из весового включающего устройства и блока выдержки временииГ 23,является то, что оио не обеспечивает.необходимой точности и достоверности измерений влажности, так как показания зависят не,только от диэлектрической проницаемости (реактивнойпроводимости) контролируемого продукта, определяемой в основном влажностью, но и от активной проводимости,Активная проводимость в свою очередьзависит от сорта, района и условийпроизрастания,Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений.Указанная цель достигается тем,что во влагомер сыпучих материалов,содержащий емкостный первичныйпреобразователь-бункер, включенныйв измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя,измерительного контура и усилителяобратной связи выход которого сое.динен с первым входои пересчетногоблока, и индикаторное устройство,подключенное к выходу пересчетногоблока, со вторым входом которогосоединен генератор-синхронизатор;последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобразователь напряжение-интервал времени подсоединены к третьему входу пересчетногоблока, к четвертому входу которогоподключено управляющее устройство,состоящее иэ весового включающегоустройства и блока выдержки времени, дополнительно введены пиковыйдетектор, сумматор и формировательпередаточной характеристики, причемвыход первичного преобразователясоединен со входом измерительногогенератора через формирователь передаточной характеристики, пиковый детектор включен между выходом усилителя обратной связи и первым входомсумматора, ко второму входу которогоподключен выход преобразователясопротивление-напряжение, а выходсумматора подключен ко входу преобразователя напряжение-интервал времени,510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В качестве формирователя передаточной характеристики использован конденсатор, емкость которого соизмерима с емкостью первичного преобразователя при максимальной влажнооти продукта, а емкость измерительного кон тура одного порядка с начальной емкостью первичного преобразователя.Кроме того, выход усилителя обратной связи соединен с управляющимвходом формирователя передаточнойхарактеристики,На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит емкостныйпервичный преобразователь-бункер(ЕПП) 1, формирователь 2 передаточной характеристики, измерительный генератор 3, состоящий из измерительного контура 4, широкополосного усилителя 5, усилителя 6 обратной связи,пиковый детектор 7, сумматор 8, терморезистор 9, блок 10 преобразования сопротивление-напряжение, блок11 преобразования напряжение-интервалвремени, генератор-синхронизатор 12,пересчетный блок 13, управляющее устройство 14, индикаторное устройство 15.Предлагаемый влагомер работаетследующим образом.При загрузке в бункер (ЕПП)1 влажного продукта весовое включающее устройство, входящее в состав управляющеРго устройства 4, включает питаниевлагомера. Измерительный генератор3 вырабатывает высокочастотное напряжение, частота и амплитуда которого определяются диэлектрическойпроницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь соответственно.Амплитуда напряжения генератор 3преобразуется пиковым детектором 7в постоянное напряжение, а частотагенератора 3 поступает на пересчетный блок 13.Детектор 7 и пересчетный блок йреобразуют разные физические величины (напряжение обратной связи и его частоту), поэтому информативность измерительного преобразования в выборной схеме измерения повышаются. Характерной особенностью влажных материалов является существенная зависимостьи йя 8, а следовательно, и зависящих от них параметров заполненного ЕПП - активного сопротивления Й и емкости С от неинформативных воздействий (химико-биологических и энергетических), . Кроме того, преобразование влажность-частота существенно нелинейно и неинвариантно по неинформатнвным параметрам. Для линеаризации этого преобразования между ЕПП и входом измерительно5го генератора введен формировательпередаточной характеристики. При ис-пользовании передаточного звена реактивного характера функцию преобразогвания .влажность-частота можно коррек-.тировать, повышая линейность этогопреобразования. Максимальное влияние этого передаточного звена достигается при выполнении приближенногоравенства реактивных проводимостей 1 Опреобразователя с образцом и передаточного звена, Таким образом, передаточное сопротивление формирова-.теля передаточной, характеристикидолжно быть преимущественно реактивным и соизмеримым с сопротивлениемзаполненного ЕПП. В простейшем случае в качестве этого звена можноиспользовать конденсатор, емкостькоторого соизмерима с емкостью первичного преобразователя при максималь-ной влажности продукта. Кроме того.,емкость измерительного контура берутодного порядка с начальной емкостьюпервичного преобразователя. 25Для регулирования функции преобразования при изменении вида измеряемого влажного продукта передаточноесопротивление блока 2 целесообразноизменять. С этой целью постоянная 30составляющая напряжения обратной свя зи, снимаемого с выхода блока 5,вводится на управляющий вход формирователя передаточной характеристики и корректирует функцию преобра- З 5зования. 842544 1. Влагомер сыпучих материалов,содержащий емкостной первичный преобразователь-бункер, включенный в измерительный генератор, состоящий из широкополосного усилителя, измерительного контура и усилителя обратной связи, выход которого соединен с первым входом пересчетногоблока, и индикаторное устройство, подключенное к выходу пересчетногоблока, со вторым входом которого соединен генератор-синхронизатор; последовательно соединенные терморезистор, преобразователь сопротивление-напряжение, преобарзователь напряжение-интервал времени подсое динены к третьему входу пересчетногоблока, к четвертому входу которого.подключено управляющее устройствосостоящее из весового включающего устройства и блока выдержки времени о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что,с целью повышения точности и достоверности измерений, дополнительновведены пиковый детектор, сумматор и формирователь передаточной ха-. рактеристики, причем выход первичного преобразователя соединен со входомизмерительного генератора через формирователь передаточной характеристики, пиковый детектор включен между выходом усилителя обратной связи и первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход преобразователя сопротивление-напряжение, а выход сумматора подключен ко входу преобразователя напряжениеинтервал времени. Второй канал измерения состоит из пикового детектора 7, сумматора 8 и преобразователя 11, напряжениеЮ интервал времени и предназначен для контроля величины активного сопротивления измеряемого образца и автоматического введения поправки на активную проводимость непосредствен 45 но в пересчетное устройство 13, Нап. ряжение обратной связи, пропорцио-, нальное активному сопротивлению заполненного преобарзователя, детектируется пиковым детектором 7, интегрирующим огибающую этого напряжения, Напряжение, пропорциональное активному сопротивленю заполненного преобразователя, суммируется в блоке 8 с напряжением термопоправки, сформированным блоками 9 и 10, затем преобразуется в интервал времени и вводится на пересчетный блок, автоматически корректируя показания прибора. СВведение новых элементов (пикового детектора, сумматора, формирователя передаточной характеристики) позволяет повысить точность и достоверность измерений по сравнению с известными устройствами. С этой же целью емкость измерительного контура выбирается одного порядка с емкостью пустого преобразователя, что, кроме того, повышает крутизну преоб-, разования. формула изобретения 2. Вдагомер по п. 1, о т л и ч а. ю щ и й с ятем, что в качестве фор. мирователя передаточной характеристики использован конденсатор, емкость которого соизмерима с емкостью84254первичного преобразователя при максимальной влажности продукта, аемкость измерительного контура одного порядка с начальной емкостью первичного преобразователя.53. Влагомер по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что выход усилителя обратной связи соединен с уп 4 8равляющим входом формирователя передаточной характеристики.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 156719, кл. 6 О 1 И 27/22, 1965.2, Патент США В 3794911,кл. 324-61, 1974(прототип).В, Гусев ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Т, Портная.Заказ 5057/46ВНИИПИ Государстпо делам изоб113035 Москва,СоставителТехред Т.М,Тираж 907енного комиетений и отЖРаушс аточка КорректоПодписноета СССРрытийая наб. д. 4/5 г