Устройство для измерения влажности зерна

(53) УДК 543.8 12 (088.8) йв делан лзвбретевкй и открытийДата опубликования описания 23.01.83) Авторыизобретен и Всесоюзный ордена Трудового Красногв фисследовательский институт механизации 7) Заявитель РЕНИЯ ВЛАЖНОС форматором, вторичная подключена к первому детектора и к реэонан стояше из ка и костного датчикастройки и павыход которосинхронногоотображениятурур мента;настро1 Опеременнойства отображный индикатообесперения держа- игналар беспечиваетцесса измереявляетсяОтсчетается уменьше"устройствоПРОСТОТУнедостатком ЦОГРЕЩИОСТЬ Извес5 ОтносительнуюНияр одназначительная НИЯк какс враспользо Целью изобретения явля ние погрешности измерений Бель достигается тем, что ство, содержащее генератор го сигнала с высодным трап м, вторичная Обмотка котоп в устройинусоиацасформатоГО ПОДЕЛЗОф ин- но С 1 ЭО 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Изобретение относится к области из мерения влажности сыпучего материала и, в частности, предназначено для измерения влажности зерна и продуктов его переработки. Известны устройства для измевлажности сыпучего материала, сощее генератор синусоидального сподключенный к резонансному консостоящему иэ катушки индуктивнемкостного датчика влажности1Известное устройство. имеет проконструкцию, однако не позволяетчить достаточную простоту измеревлажности сыпучего материала, таотсчет значения влажнрсти связанщением ручек .настройки, ишкал и таблиц.Наиболее близким к изобретениютехнической сущности является устрово ля намерения влажности сьщучматериала, сОдержащее генераторсоидалывэго сигщща с выходным обмотка которогор входу синхронного сному контуру, со тушк индуктиви ости емвлалщостир элемента на раметрического модулятора, го подключен к второму входу детектОрар и устройство показаний. В качествеелейки использован конденсатор мкостир а в качестве устрой- ения показаний - стрелочр 2.20 чена к первому входу синхронного детектора и к резонансному контуру, состоящему из катушки индуктивности, емкостного датчика влажности, элемента настройти и параметрического модулятора,выход которого подключен к второму входусинхронного детектора, и устройство отображения показаний, и, введены аналогоцифровой преобразователь, датчик температуры зерна, электронный ключ, два логических элемента И, два элемента задержки и счетчик импульсов, а элемент настройки выполнен в виде вклточекных туавстречу друг другу варикапов, устройство отображения показаний вьшоднено в виде цифрового индикатора, причем электронцьтй ключ соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входами второго элемента за держки и первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом ситтхротптого детектора, а выходс входами аналого-цифрового преобразователя и второго логического элемента И,выход которого соединен через счетчикимпульсов с устройством отображенияпоказаний, выход второго элемента задержки соединен с входом второго логического элемента И, выход аналого-цифро 78 4Кроме того, устройство содержит эдектронный ключ 11, связанный с бункером 3.2 загрузки зерна, и первый элемент 3.3 задержки, определяющей время срабатывания датчика 14 температуры зерна, подктпоченного к синхронному детектору 3, а также соединенные посдедоватедьно второй элемент 3.5 задержки, второй логический элемент И 16 и счетчик 17 импульсов, выход которого подключен к устройству 18 отображения показаний, выполненному в виде цифрового иттдикатора, При этом выход первого элемента 3.3 задержки подключен к входу второго элемента 15 задержки и к первому логическому элементу И 10, выход которого соединен с входом аналого-щтфрового преобразователя 8 и вторым догическим элементом И 16В устройстве параметрический модулятор 7 периодически уменьшает и увеличивает частоту настройки резонансного контура симметрично в обе стороны от резонансной частоты, Изменение резо 25 нансной частоты контура, которое может возникнуть в результате воздействия многих мешающих факторов, вызывает модудящпо синусоидального напряжения, Импульсы с частотой модуляции, пояьиь: вого ттреобразоватеття соединен с эдементом настройки, а выход емкостного датчика влажности через датчик температурызерна соединен с ретьим входом синхронного детектора.35На чертеже показано устройство дляизмерения итажттости зерна.Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнала, выполненный с выходным трансформатором 2, вторичная40 обмотка которого тюдключена к первому входу ситтхронного детектора 3 и к резонансному контуру, Резонансный контур состоит цз катушки 4 индуктивности, емкостного датчика 5 вттахотости, элемента 6 настройки и параметрического модуля 45 тора 7, выход которого подклточен к вто рому входу сикронного детектора 3.Устройство содержит также аналого-цифровой преобразователь 8, выходы которого соединены с элементом 6 настройки, выполненным в виде варикапов 9, .включенных навстречу друг другу, и первый логический элемент И 10, подсоединенный к выходу синхронного детектора 3.Элемент 6 настройки содержит также необходимые органы и узлы для корректировки характеристик при переходе от одной зерновой культуры к другой. шиеся на выхоце синхронного детектора3, проходят через первый логцчеситй элемент И 10 на вход аналого-ццфрового преобразователя 8, и с его выходов поступает на варикапы 9 напряжеттие, умень шаюшее цх емкость, При этом числу постутптвших импульсов соответствует определенное изменение емкости варикапов 9.Изменетше емкости варцкапов продолжаетсядо наступления резонанса, врезультате чего сопротивления кочтурав точках расстройкц выравттцваются, исчезает модуляция и устроиство остаетсяв устойчивом состоятппт до следующего возмущения. Таким образом, начальное состояние с настройкой контура в резонанс все время. поддерживается в замкнутой системе резонансный контур с парамет- рическим модулятором - синхронный детектор - первый элемент И - аналогоцифровой преобразоватедь - элемент настройки - резонансный контур.1Для измерения влажности зерно помешают в загрузочное устройство 12 и замыкают электронный ключ 11, одновременно открывая заслонку, пропускаюшуюзерно в емкостный датчик 5, В момент замыкания ключа 11 срабатывает элемент 13 задержки, с выхода которого5 001 снимается напряжение, закрывающее вход первого логического элемента И 10,Зерно, попадая в емкостный датчик 5, воздействует на датчик 14 температуры, изменяя его сопротивление, а он, в свою очередь, изменяет режим синхронного детектора 3, в связи а чем сдвигаеъся момент наступления равновесия системы. Датчик 14 обладает тепловой инерцией и это обуславливает введение 10 элемента 13 задержки для повышения точности устройства компенсации влияния температуры зерна на измеряемую величину. Кроме того, зерно после засыпки в емкостный датчик 5 еще про должает самоуплотняться, поэтому отсчет величины влажности спустя время задержки более точен.ЪПосле отработки элемента 13 задержки, на его выходе появляется сигнал, 20 открывающий логический элемент И 10 и через него начинают поступать на вход аналого-цифрового преобразователя 8 импульсы, число которых пропорционально величине расстройки резонансного контура, вызванной изменением емкости датчика 5.Сигнал с выхода элемента 13 вызывает срабатывание элемента 15 задержки и открывание логического элемента И 16, через который те же импульсы пройдут на вход счетчика 17 и далее на цифровой индикатор 18. Он укажет число импульсов, пропорциональное изменению емкости датчика 5, вызванному помещением в пего влажного зерна, и благодаря опреде 35 ленной настройке аналого-цифрового преобразователя 8. это число соответствует измеряемой влажности.Максимально возможное число этих40 импульсов определяет величину временной задержки элемента 15. После его отработки второй логический элемент И 16 закрывается и показания индикатора 3.8 остаются неизменными до следующего измерения.Таким образом, благодаря тому, что показания прибора не зависят от изменения начальной настройки резонансного контура, связанной с нестабильностью элементов прибора и внешних факторов .температура, загрязнение обкладок ем-. костного датчика и т.п.) и, кроме того, уменьшение влияния тепловой инерции термодатчика и самоуплотнения зерна уменьшается общая погрешность отсчета влажности и упрощается обслуживание 278 6 Чщбора из-ва отсутствия элементов .ручной подстройки нулевого состояния,Формула изобретенияУстройство для измерении влажности зерна, содержащее генератор синусоидального сигнала с выходным трансформаторомвторичная обмотка которого подключена к первому входу синхронного детектора и к резонансному коюуру, состоящему из катушки иидуктивности, емкостного датчика влажности, элемента. настройки и параметрического модулятора, выход которого подключен к второму входу синхронного детектора, и устройство отображения показаний, о т л ичаюшеесятем, что, сцельюповышения точности измерений, в него введены аналого-цифровой преобразователь, датчик температуры зерна, элек-тронный ключ, два логических элемента И, два элемента задержки и счетчик импульсов, а элемент настройки выполнен в виде включенных навстречу друг другу варикапов, устройство отображения показаний выполнено в виде пифровога индикатора, причем электронный ключ соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входами второго элемента задержки и пер- . вого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом синхронного детектора, а выищ - с входами аналого-цифрового преобразователя и второго логического элемента И, выход ко торого соединен через счетчик импульсов с устройством отображения показаний, выход второго элемента задержки соединен с входом второго логического элемента И, выход аналого-цифрового преоб разователя соединен с элементам настройки, а выход емкостного датчика влажнос ти через датчик температуры зерна сое-, диненс третьим входом синхронного детектора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР214514, кл. 60127 У 22, 1966 в2. Авторское видетельство СССРМ 617711 е кл. 60. 27/22, 1977шк 871 Подписноеенного комитета СССР ретений и открытий Ж 35, Раушскаи наб., д. 4 Тир ИПИ Государс гв по делам иэо 35, Москва, каз ПП фПатентф, г. Ужгород, ул. П Составитель Г. Кулаков