Устройство для измерения влажности

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 3 аСТВУ(51)%. Кл,а 01 И 2 Р 02 Ркударстаеаыа коиатат СССР ао делам азфбретенна н открытнк(54) УСтройСтВО ДЛЯ ИЗИЮКНИЯ ВЛАжНОСтИ Изобретение относится к измери" тельной технике и может быть использовано при измерении влажности жидких и твердых веществ с большой электро- проворностью или для измерения диэлектрических параметров веществ,Известен влагомер, содержащий колебательный контур с включенными в него емкостным датчиком и компенсирующим конденсатором, задающий гене,та ратор и вольтметр. Контур настраиврется в резонанс по максимуму напря" жения и измеряемая величина определяется по шкале компенсирующего кон - денсатора, Важным достоинством вла"т 5 гомера является то, что емкость, соответствующая резонансу, не зависит от проводимости, шунтирующей емкость1.Однако указанный влагомер характеризуется низкой чувствительностью и сложностью автоматизации процесса измерения, Низкая чувствительность обусловлена тем, что при шунтировании контура большой проводимостьюснижается его добротность и резонансная характеристика теряет остро"ту. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения влажности, содержащее колебательный контур с емкостным датчиком и компен сирующим конденсатором, задающий генератор с двумя выходами, сдвинутыми по фазе на П/2 и последовательно включенныедополнительный генератор, два балансных модулятора, синхронный детектор, усилитель и реверсивный двигатель, ось которого связана с осью компенсирующего конденсатора, причем первый выход задающего генератора через резистор связи связан с крребательным контуром и вторым входом второго балансного модулятора, а второй выход задающего генератора связан со вторым входом первого баланс- ного модулятора, другой выход задаю5 935770 блитель 8, управляющий двигателем 9, му чувствительности измерительнойкоторый, изменяя емкость компенси- схемы, из условиярующего конденсатора Ск настраивает 86контур в резонанс. = О, (,И)Шкала конденсатора проградуиро- %вПосле соответствующих преобразо"вана в единицах измеряемой влажнос(10) (11)ти,ваний из 10 и 11 получим уравне"ниеКрутизна преобразования колеба"тельным контуром отклонения ЬС ем-4" впРъмГ о, -О 12кости контура от резонансного значе 6 сЬ Ъе Т- СВ 3 е1ния в фазовой сдвиг ЬЯ определяетсяиз выражения Решая уравнение (12) относительно величины ИРСсВ, получим 1 Д -"(= -м-(,сС)дас,:+ь 2+/(уж)чж 1 ц 1 откуда ЙМ Ф ЬдС Ц-СЕРЬ(С+С В)У)ЧРЙ Учитывая диапазон изменения про водимости контролируемых веществ,можно всегда обеспечить выполнение условий Вд 2 соответствующим уменьшением внутреннего сопротивления генератора 1, тогда из (13) получим сц/аЯ(й) Подставляя (14) в (10), получим Зо аналитическое выражение для чувствительности преобразователя при опти"мальной емкости связи Сев СЬа напряжения на втором вхо" го балансного модулятора 5 ется выражением Амплит де пер опреде где К - постоянный коэффициен: еЯьс;,)ЪЩщс,феПодставляя (7), (8) и (9) в (3) эолучим Из 15 видно, что т чувствительности теорет достичь при как угодно фф водимости. Для этого не чтобы выполнялось следу шениеемой можно прочес ольшобход СВф. ССВ д имо,соотн фр . р, а с ( Ьткуда юСХ=(к,Е ОщЕ2.Х Х нденсаратоить Ю Сер+(ф+(В Ссв К веществ за Определ ти связ ное значение емкосетствующее максимуптима я его 1-ОРЬ (ССсВ) - О:дЧ одС силиьЧ"- ЬС (ч)Амплитуда напряжения на контуреопределяется выражением Таким тора свя ром и ко точность с большо счет пов упростит образом, введение к и,между задающим ге туром позволяет повы измерения влажноСти электропроводностью щения чувствительнос влагомер, так как д7 935770 8реализации нет необходимости в гене- тельности измерения, элемент связираторе с двумя выходами напряжений, выполнен в виде конденсатора, ем"и ых по фазе на -кость которого определяется соотно 2 шеи нем Формула изобретения где Й - внутреннее сопротивлениезадающего генератора;Д, . - максимально возможнаяюкспроводимость анализируемой пробы;Ж - круговая частота измерения,ВНИИПИ Заказ 4197/43 Тираж 887 сное иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Устройство для измерения влажности, содержащее задающий генератор, выход 1 В которого соединен через элемент связи с колебательным контуром, содержащим емкостный датчик и компенсирующий конденсатор, дополнительный генератор, один выход которого соединен с синхронным детектором, а другой вы" ход " с последовательно соединенными двумя балансными модуляторами, синхронным детектором, усилителем постоянного тока и реверсивным дви 20 гателем, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувстви./Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бондзеладзе А.Е, и др. Электронный влагомер. - "Уголь, 1961,Ю 9, с. 34-35.2. Авторское свидетельство СССР1443299, кл. С 01 Х 27/22, 1974.