Устройство для определения влажности

Работа устройства начинаетСя с установки пустого грузопри минка 4 на груэоприемную площадку весоизмерителя 3, которая расположена внутри сушильной камеры 13. Оператор с помощью УУ 12 .переводит прибо в подготовительный режим, в котором измеряется вес грузоприемника 4. Часть веса груэоприемника 4 оказывается скомпенсированной с помощью ручного регулятора компенсирующей ,силы 2, выполненного, например, на основе системы противовесов или пружины. Аналоговый сигнал с весоиэмерителя 3 поступает на вход АЦП 5. В данном режиме Уу 12 переводит ЦОУ 10 в режим индикации веса грузо- приемника 4. При выходе результата измерения за допуск (что может быть вызвано значительным отклонением оси прибора от вертикали при его установке на место проведения эксперимента) оператор с помощью регулятора компенсирующей силы 2 возвращает результат измерений в границы допуска, который может иметь значительные пределы (например, половина всего динамического диапазона АЦП) и вводится лишь для обеспечения заданной точности аналого-цифро" вого преобразования. Одновременно с отсчетом на ЦОУ 10 информация о нескомпенсированном весе грузоприемника 4 в цифровом виде записывается и запоминается схемой выделения чистого веса б, после чего прибор оказывается готовым к циклу измерений влажности: Далее оператор помещает в сушильную камеру 13 грузоприемник 4, загруженный исследуеьвм материалом, и переводит УУ 12 в положение, соответствующее измерению влажности, При этом в ЦОУ 10 записивается число 100, а информация о 100 В(е) В ФВо-В .100-100 Во Полученный результат вычислений(0) объясняется выбором в качествецного веса образца В(ф) ВО 1После окончания вычисления относи.тельного приращения веса результат.вычислений сохраняется в схеме сравнения кодов регистратора конца измерений 11 до следующего опроса весо-, 40 измерителя.Через определенный интервал време-.ни, называемый периодом опроса,ратора конца измерений, аналого-цифрового преобраэователя, цифрового отсчетного устройства соединены с соответствующими входами устройства управления, один извходов которого соединен с выходом третьего регистра, причем вход весоиэмерительного устройства подключен к регулятору компенсирующей силы.На чертеже изображена блок"схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, регулятор компенсирующей силы 2, весоизмеритель 3 со съемным груэоприемником 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)схему выделенйя чистого веса б, первый регистр 7, второй регистр 8, третий регистр 9, цифровое отсчетное устройство (ЦОУ) 10, регистратор конца измерений 11, устройство управления (уу) 12, сушильную каме-. ру 13. Суммарном весе образца материалаи грузоприемника 4 поступает на схему выделениями чистого веса б, навыходе которой появляется цифровойсигнал, пропорциональный весу обраэ ца материала, Этот сигнал записывается одновременно в первый 7 и третий 9 регистры, а по окончаниизалиси переписывается в параллельном кодеиз первоо регистра 7 во второй ре гистр 8. При этом информация записывается только в старшие разрядытретьего регистра 9, оставляя восемь младших двоичных разрядов обнуленными. Это соответствует умножению записанного числа на сто, ДалееУУ 12 разрешает прохождение импульсов генератора тактовой. частоты 1 наинверсные входы второго 8 и третьего9 регистров, осуществляя тем самюмпоследовательное вычитание единиц изчисла, записанного в регистрах, атакже включает сушильную камеру 13.После обнуления второго регистраинформация об исходном весе образцавновь переписывается из первого 7во второй 8 регистр, а в ЦОУ 10 ре- гистратора конца измерения и в схему сравнения кодов записывается еди,ница. Причем ерничный импульс за писывается по входу вычитания ЦОУ 10,уменьшая таким образом его содержимое на единицу. После этого вычитание продолжается и цикл повторяетсядо тех пор, пока не обнулится тре:тий регистр 9. Содержимое третьего 3 регистра 9 до начала вычитания ров,но в 100 раз больше содержимого второго регистра 8, поэтому до егообнуления повторилось 100 циклов вычитания и на ЦОУ высвечивается ре зультат 0.Указанная операция соответствуетФормуле для определения относительного приращения веса образца в момент времени45 где Во - вес образца с исходным уровнем влажности 1:В(с)- вес образца в момент й."УУ 12 вновь предварительно записывает число 100 в ЦОУ 10 и возобновляет65 цикл измерений, однако теперь информация о новом весе образца, уменьшенном эа счет удаления влаги, записывается только в третий регистр 9 и процесс вычитания повторяется.Новый результат отличен от нуля всилу неравенства. Схема сравнения кодов регистратора конца измерений 11производит вычитание запомненного напредыдущем шаге значения относительного приращения веса иэ вновь полученного результата и сопоставляетразность с фиксированным допуском.Процесс повторяется до тех пор,пока образец ве у.остигнет требуемойстадии высыхания, в которой вес егоперестает изменяться на столько, 35что разность двух последовательно вычисленных значений относительногоприращения веса становится меньше допуска. При этом регистратор конца измерений 11 отключает сушильную каме Ору 13 и включает индикацию конца измерения. Число, высвечиваемое на ЦОУ,соответствует влажности материала.Для повторения эксперимента нетнеобходимости вновь взвешивать грузоприемник, поэтому при загрузке нового образца материала измерения возобновляются без повторения подготовительного цикла.В прЕдлагаемом устройстве при оп- ЗОределении влажности не делается никаких допущений о форме зависимостиуменьшения веса образца материалаот времени в процессе его высушивания, а определение влажности производится путем анализа реальных данных о весе исследуемого образца.Кроме того, предлагаемая обработка результатов периодического взве-,шивания обеспечивает такую степеньЙысушивания материала, которая гаФънтирует достижение заданной точностицри любом начальном весе образца,поскольку через выбранные интервалывремени сопоставляются не текущиезначения веса образца, а его относительные приращения, рассчитываемне -по Формуле дая определения влажностивесовым методом,Предлагаемое изобретение можетприменяться дпя измерения влазиюсти 5 йлюбых сельскохозяйственных материалов и продуктов, в химической и Фармацевтической проияяпенности, биологических и геологических исследованиях и т.д. Формула изобретенияУстройство для определения влажности, содержащее весоиэмеритель с грузопрнемником, расположенным в сушильной камере, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности определения влажности, оио дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, аналого-циФровой преобразователь, схему выделения чистого веса образца, три регистРа, циф" ровое.отсчетное устройство, устройство управления, регистратор конца измерения н регулятор компенсирующей силы, причем генератор тактовыхимпульсов связан со входами обратного счета второго и третьего регистров и первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу весоизмерительного устройства, входы прямого счета первого и.третьего регистров связаны через схему выделения чистого веса образца с первым выходом аналогоцифрового преобразователя, присоединенным также к первому входу цифрового отсчетного устройства, второй вход которого соединен со входом регистратора конца измерений и выходом второго регистра, а выход первого регистра связан со входом прямого счета второго регистра, при этом первый вход сушильной камеры соединен с выходом регистратора конца измерений, а второй ее вход и управляющие входы трех региетров, схемы выделения чистого веса, регистратора конца измерений, аналого-цифрового преобразователя, цифрового отсчетного устройства соединены с соответствующими входами устройства управления, один из входов которого соединен с выходом третьего регистра, причем вход весоизмерительного устройства подключен к регулятору компенсирующей силы.Источники инФормации,принятые во вниманйе при экспертизе 1. Еолесник В.И. О весовом определении влажности почвы. - фоминв сельском хозяйстве", 1975, 1 11,с. 14,2. Патент Спй В 4168 б 23,кл. Й 01 И 5/04, опублик. 1979 (прототип).989433 Составитель А,ПлатоваВеселова Техред И. НадьКорректорй.фере Редак Зак Филиал ППП фПатент", г, ужгород, ул. Проектн 11115/62 Тираж 87 ВНИИПИ Государственного по делам изобретенн 113035, Москва, З, РаПодписикомитета СССРи открытийскан наб., д, 4/5