Влагомер

(56) Авторское сУ 1259164, кл. 6Авторское свидР 1362246, кл, С 1 Ф 41о в ат ель ски нных и производсшленности И,С,Магради Г.В,Иугли 8)видетельств 01 И 21/81 СССР1985.СР1986. етельство С 01 Н 21/81,ескои,ающейости,овьппени чет пеенин нея этого введены локом ег ре логи четвер" е дете л сиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение предназначеиспользования в пищевой, химигорнорудной, деревообрабатыви других отраслях промьппленнЦелью изобретения является пдостоверности измерений за сриодической поверки и исключдостоверных результатов, Длв ИК-влагомер дополнительноповерочный светофильтр с бввода в зону измерения, четьческих элемента 2 И, третьи итые аналоговые ключи, пиковьторы и АЦП, второй и третийвленин, блок сравнения, бл лизации и второй инвертор, вход которого соединен с выходом блока ввода поверочного светофильтра, а выход - с первым входом первого и второго логических элементов 2 И, вторые входы которых соответственно подсоединены к выходам двоичного счетчика и первого инвертора, а выходы - соответственно с управляющим входом первого и второго аналоговых ключей, выход блока ввода поверочного светофильтра соединен с первыми входами третьего и четвертого аналоговых ключей, вторые входы которых соединены с выходами двоичного счетчика и первого инвертора соответственно, а выходы - с управляющим входом третьего и четвертого аналоговых ключей соответственно, входы которых соединены с выходом предварительного усилите" ля, а выходы через соответствунпцие пиковые детекторы и АЦП соединены с выходами второго блока деления, выход которого подсоединен к первому входу третьего блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого блока деления, а выход - с входом блока сравнения,- выход которого подключен к блоку сигнализации.1 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения влажности твердыхи сыпучих материалов с помощьюинфракрасного излучения.Целью изобретения является повьпцение достоверности измерений.На чертеже представлена функцио"нальная схема влагомера. 1 ОВлагомер содержит источник 1,облучающий исследуемое вещество 2,модулирующий диск 3 с несимметричнорасположенными на нем светофильтрами,вращаемый двигателем 4, приемник 5 5излучения, предварительный усилитель6, пороговый элемент 7, двоичный счетчик 8, логический элемент ЗИ 9, преобразователи 10 и 11 временного интервала в напряжение, компаратор 12,блок 13 ввода поверочного светофильт,ра в зону измерения, логические схемы 2 И 14 - 17, инверторы 18 и 9,аналоговые ключи 20 - 23, преобразователи (пиковые детекторы) 24 - 27, 25блок 28 обработки и индикации, включающий аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 29 и 30, блок 31 деленияи блок 32 индикации, АЦП 33 и 34, блоки 35 и 36 деления блок 37 сравнения 30и блок 38 сигнализации.Приемник 5 излучения через предварительный усилитель 6 подключен квходу порогового элемента,7 и входаманалоговых ключей 20 - 23, выход порогового элемента 7 соединен со счетным входом двоичного счетчика 8, одинвыход которого подключен к первымвходам логических схем 2 И 14 и 16 ичерез инвертор 18 к первым входамлогических схем 2 И 15 и 17. Сигнал орабате блока 13 ввода поверочного светофильтра в зону измерения поступаетна вторые входы логических схем 2 И16 и 17 и через инвертор 19 на вторыевходы логических схем 2 И 14 и 15. Выход инвертора 18 через преобразователь 10 временного инвертора в напряжение подключен к инвертирующему . входу компаратора 12, неинвертирующим входом подключенного через преобразователь 11 временного интервала в напряжение к выходу двоичного счетчика 8. Выходы двоичного счетчика 8 подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента ЗИ 9, третий вход которого соединен с выходом компаратора 12, а выход - с входом установки нуля двоичного счетчика 8.Выходы логических схем 2 И 14 - 17 соединены соответственно с управляющими входами аналоговых ключей 20-23. Выход аналогового ключа 20 через преобразователь 24 подключен к первому входу блока 28 обработки и индикации, к второму входу которого подключен выход аналогового ключа 21 через преобразователь 25. Выходы блоков 24 и 25 соединены с входами АЦП 29 и 30, выходами подключенными к . входам блока 31 деления, выход которого соединен с входом блока 32 индикации.Выход аналогового ключа 22 через пиковый детектор 26 и АЦП 33 соединен с первым входом блока 35 деления, к второму входу которого через пиковый детектор 27 и АЦП 34 подключен выход аналогового ключа 23, а выход блока 35 деления соединен с первым входом блока 36 деленияк второму входу которого подключен выход блока 31 деления, а выход блока 36 деления соединен с входом блока 37 сравнения, выход которого подключен к блоку 38 сигнализации.Светофильтры установлены так, что промежуток времени от попадания в оптический канал светофильтра, соответствующего рабочей длине волны до попадания в него светофильтра, соответствующего эталонной длине волныТоменыпе 2-, где Т, - время одного оборота двигателя.Влагомер работает всрежиме измерения и режиме поверки,В режиме измерения поверочный светофильтр не введен в зону измерения,блок 13 не выдает сигнал о том, чтоон работает, на вторых входах логи"ческих схем 2 И 16 и 17 установлены ло-.гические "0", а на вторых входах логических схем 2 И 14 и 15 - логичес"кие "1". Источником 1 излучения облучаетсяисследуемое вещество 2, при этомчасть потока излучения поглощаетсямолекулами води, содержащейся в нем,а часть отражается и попадает на приемник 5 излучения, предварительно проходя через светофильтры, установлен ные на модулирующем диске 3, которыйвращается двигателем 4, 143603Приемник 5 излучения преобразует .световые импульсы в электрические, которые после прохождения предварительного усилителя 6 поступают на входы аналоговых ключей 20 и 21, а также на вход порогового элемента 7, который-формирует прямоугольные импульсы, Последние поступают на счетный вход двоичного счетчика 8, на О выходе которого появляются импульсы, управляющие работой аналогового ключа 20, предназначенного для пропускания импульсов, соответствующих эталонной длине волны (в дальнейшем - 5 эталонный импульс), а также управляющие через инвертор 18 работой аналогового ключа 21, предназначенного для пропускания импульсов, соответствующих рабочей длине волны (в дальнейшем рабочий импульс) .Пиковые детекторы 24 и 25 преобразуют эталонный и рабочий импульсы в аналоговые напряжения 1 и РАБ, которые поступают на блок 28 обра ботки и индикации, АЦП 29 и 30 преобразуются в цифровой вид и после деления одного на другое блоком 31 деления результат выдается блокоМ 32 индикации. Последний показывает ре-ЗОПЯО 6зультат деления -Цэт Влагомер работает нормально, если на выходе пикового детектора 24 есть35 1 э, а на выходе пикового детектора 25- ЪБЕсли в начале работы влагомера, в оптическом канале первым окажется светоФильтр, соответствующий рабочей 40 длине волны, то первый импульс на выходе порогового элемента 7 вызовет появление рабочего импульса на выходе аналогового ключа 20, следователь-. но, на выходе пикового детектора 24 45 будет 11 . Второй импульс на выходе порогового элемента 7 вызовет появление эталонного импульса на выходе аналогового ключа 21 и, следовательно, на выходе пикового детектора 25 БО будет П . Нормальная работа влагомера нарушена: показание прибора не соответствует действительной влажности. Тогда напряжение на выходе преобразователя 10 будет меньше, чем на выхо-55 де преобразователя 11, т,е. напряжение на инвертирующем входе компаратора 12 будет меньше, чем напряжение на . неинвертирующем входе, В результате на выходе компаратора 12 появится логическая "1", которая поступит на третий вход логической схемы ЗИ 9, на выходе которой после появления третьего импульса на выходе порогового элемента 7 (когда на выходах двоичного счетчика 8 устанавливаются логические "1") появится логическая "1", которая, поступаяна вход установки нуля двоичногосчетчика 8, приведет его в состояние сброса. С этого момента начинается нормальная работа влагомера. Появление следующего, четвертого, импульса на выходе порогового элемента 7. вызовет появление логической "1" на выходе двоичного счетчика 8 и аналоговый ключ 20 пропустит эталонный импульс,Появление пятого импульса на выходе порогового элемента 7 вызовет появление логического "0" на выходе двоичного счетчика 8 и появление логической "1" на выходе инвертора 18, аналоговый ключ 21 пропустит рабочий импульс. На выходе пикового детектора 24 будет П, , а на выходе пикового детектора 25 ПакНапряжение на выходе преобразователя 16 больше, чем напряжение на выходе преобразователя 11, поэтому на выходах комларатора 12 и логической схемы ЗИ 9 будут логические "0". Двоичный счетчик 8 в дальнейшем будет работать без сброса и, следовательно, непрерывно будет выполняться условие: на выходе пикового детектора 24 У , а на выходе пикового детектора 25 аЬЕсли в начале работы влагомера в оптическом канале первым окажется светофильтр, соответствующий эталонной длине волны, то влагомер сразу попадает в нормальный режим работы, который соответствует режиму работы с момента появления на выходе порогового элемента 7 четвертого импульса в рассмотренном случае.В режиме поверки поверочный светофильтр введен в зону измерения, блок 13выдает сигнал о том, что он работает. На вторые входы логических схем 2 И 1 б и 17 устанавливаются логические "1", а на вторые входы логических схем 2 И 14 и 15 - ло" гические "0". Работает аналоговый ключ 22, пропускающий сигнал, соответствующий эталонной длине волны, и аналоговый ключ 23, пропускающийсигнал, соответствующий рабочейдлине волны. Блок 35 выдает их отношение. Результат деления блоком 36выхода блока 35 на выход блока 31блоком 37 сравнивается с известнымкоэффициентом пропускания поверочного светофильтра и в случае их различия блоком 38 сигнализации выдается сигнал, который означает, что нарушен режим нормальной работы блока 28 обработки и индикации. 1 О Формула изобретения Влагомер, содержащий источник излучения, по ходу лучей которого последовательно расположены модулирующий диск со светофильтрами, установлен ный на оси двигателя, и приемник излучения, выход которого через предварительный усилитель соединен с входами двух аналоговых ключей и с входом порогового элемента, выход которого подключен к входу двоичного счетчика, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами логической схемы ЗИ, третий вход которой соединен с выходом ком-ЗО паратора, а ее выход - с, входом уста" новки нуля двоичного счеика, к входам компаратора подключены выходы двух преобразователей временных интервалов в напряжение, выходы первого и второго аналоговых ключей соединены через соответствующие пиковые детекторы с входами блока обработки и индикации, входами которого являются входы двух аналого-циФровых преоб О разователей (АЦП), выходы которых соединены с входами блока деления, выход которого подключен к блоку индикации, причем светофильтры на моду" лируюцем диске установлены несимметрично относительно оси вращения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения достоверности измерений, в него введены поверочный светофильтр с блоком ввода его в зонуизмерения, четыре логические схемы2 И, третьи и четвертые аналоговыеключи, пиковые детекторы и АЦП, второй и третий блоки деления, блок сравнения, блок сигнапиьации и второй инвертор, вход которого соединен с выходом блока ввода поверочного свето"фильтра, а выход подключен к первымвходам первой и второй логическихсхем 2 И, вторые входы которых соединены соответственно с первым выходом двоичного счетчика и выходом первого инвертора, а выходы первой и второй логических схем 2 И подключенысоответственно к .управляющим входампервого и второго аналоговых ключей,выход блока ввода поверочного светофильтра соединен с первыми входамитретьей и четвертой логических схем2 И, вторые входы которых подключенысоответственно к первому выходу дво"ичного счетчика и выходу первого инвертора, а выходы третьей и четвертой логических схем 2 И - к управляющим входам третьего и четвертого ана"логовых ключей соответственно, входыкоторых подключены к выходу предварительного усилителя, а выходы черезсоответствующие пиковые детекторы иАЦП соединены с входами второго блока деления, выход которого подключенк первому входу третьего блока деления, второй вход которого соединен свыходом первого блока деления, а выход - с входом блока сравнения, выходкоторого подключен к блоку сигнализации.1436031Составитель А.Ястребов Редактор АЛандор Техред М,Дидыкорректор В Бутяга Заказ 564144 ТиракПодписно ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная,