Устройство для контроля влажности

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для контроля влажности в целлюлозно-бумажной, текстильной, химической и пищевой промышленности. Цель изобретения - повышение точности при одновременном расширении диапазона измерения. Это осуществляется путем введения в устройство для контроля влажности, содержащее блок управления, ИК-излучателей информативного и опорного каналов и приемника оптического излучения, детектора превышения нулевого уровня, инвертора, сумматора и инвертирующего усилителя, осуществляющих синхронное с основными сигналами формирование вспомогательных импульсов заданной амплитуды и длительности, их суммирование с основными, а также необходимое усиление результирующего сигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б11 4 G OI N 21/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ ственно, излучение которых через контролируемый материал 4 поступает на приемник 5 ИК-излучения, выход которого через усилитель 6 соединен с входом детектора 7 превышения нулевого уровня, а его выход через инвертор 8 связан с первым входом сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом усилителя 6, Выход сумматора 9 через инвертирующий усилитель 10 соединен с первыми входами блоков ll и 12 выборки-хранения информационного и опорного сигналов соответственно. Выход усилителя 6 связан с первым входом блока 13 выборки-хранения фонового сигнала.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ fMMT СССР (21) 4123317/30-25 (22) 09.07.86 (46) 07.07.89. Бюл. N - 25 (71) Центральное конструкторско-технологическое бюро приборостроения с опытным производством. (72) Я.А, Вакулюк, В.М, Никитин и П.Н, Гольденберг (53) 535.24(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 802857, кл. G 01 N 21/53, 1978, Авторское свидетельство СССР

Ф 934325, кл. С 01 N 21/85, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для контроля влажности в целлюИзобретение относится к технической физике и может использоваться для контроля влажности в целлюлознобумажной, текстильной, химической и пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения влажности при одновременном расширении диапазона измерения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Ь

Устройство для контроля влажности содержит блок 1 управления, соединенный с ИК-излучателями 2 и 3 информационного и опорного каналов соответ„,Я0„„1492245 A 1 лозно-бумажной, текстильной, химической и пищевои промышленности. Цель изобретения — повышение точности при одновременном расширении диапазона измерения. Это осуществляется путем введения в устройство для контроля влажности, содержащее блок управления, ИК-излучателей информационного и опорного каналов и приемника оптического излучения, детектора превышения нулевого уровня, инвертора,, сумматора и инвертирующего усилителя, осуществляющих синхронное с основными сигналами формироо вание вспомогательных импульсов заданной амплитуды и длительности, их суммирование с основными, а также необходимое усиление результирующего сигнала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1492245

Вторые входы блоков 11 — 13 выборкихранения информационного, опорного и фонового сигналов связаны с соответствующими выходами блока 1 управления, Выход блока 13 связан с первыми входами блоков 14 и 15 вычитания, а их вторые входы соединены с выходами блоков 11 и 12 выборки-хранения информационного и опорного сигналов.

Выходы блоков вычитания связаны с блоком 16 вычисления и регистрации

10 вл ажно сти .

Устройство работает следующим образомм. 15

Блок l управления вырабатывает сигналы в трех последовательных временных интервалах. В первом интервале с помощью блока 1 управления и 20

ИК-излучателя 2 вырабатывается световой импульс на длине волны, соответствующей селективному поглощению воды, который направляется на исследуемый материал. Интенсивность про- 25 шедшего материал ИК-излучения воспринимается фотоприемником 5, усиливается усилителем 6. Импульсные сигналы c выхода усилителя 6 (фиг. 2) посту— пают на инвертирующий вход суммато- 30 ра 9 и детектора 7 превышения нулевого уровня, Последний вырабатывает прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, синхронизированные во времени с информационным сигналом, После инвертирования импульсов инвертором 8 они поступают на неинвертирующий вход сумматора 9. Результирующий сигнал сумматора 9, разница между информационным и сформированным 40 импульсом, после усиления инвертирующим усилителем 10 поступает на первый вход блока 11 выборки-хранения информационного сигнала, На второй вход этого блока поступает синхро — 45 импульс от блока 1 управления, обеспечивающий считывание уровня информационного сигнала и хранение его до прихода следующего импульса, Во втором интервале с помощью

50 блока 1 управления и ИК-излучателя

3 вырабатывается световой импульс на длине волны, где отсутствует селективное поглощение воды, который направляется на исследуемый материал. 55

Интенсивность прошедшего материал

ИК-излучения воспринимается фотоI приемником 5, усиливается усилителем

6. Импульсный сигнал с выхода усилителя 6 так же, как и в первом интервале, поступает на инвертирующий вход сумматора 9 и детектор 7 превышения нулевого уровня. Последний вырабатывает прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, синхронизированные во времени с опорным сигналом. После инвертирования импульсов инвертором

8 они поступают на неинвертирующий вход сумматора 9, Результирующий сигнал сумматора 9, разница между опорным и сформированным импульсом, после усиления инвертирующим усилителем 10 поступает на первый вход блока 12 выборки-хранения опорного сигнала. На второй вход этого блока приходит синхроимпульс от блока 1 управления, обеспечивающий считывание уровня опорного сигнала и хранение его до прихода следующего импул. са.

Таким образом, эа время первых двух интервалов производятся измерение и запоминание уровней информационного и опорного каналов, причем уровни сигналов в обоих каналах сначала уменьшены на постоянную величину, а затем усилены в и раз, что позволяет увеличить разницу в уровнях сигналов в информационном и опорном каналах, В третьем интервале времени от блока 1 управления поступает синхроимпульс на блок выборки-хранения фонового сигнала в момент, когда излучение источников 2 и 3 отсутствует, Приемник 5 ИК-излучения воспринимает интенсивность светового фона окружающей среды, сигнал усиливается усилителем 6 и поступает на блок 13 выборки-хранения фонового сигнала. Уровень этого сигнала соответствует интенсивности светового фона окружающей среды, дрейфам приемника 5 ИК-излучения и усилителя 6, В блоках 14 и 15 вычитания производится компенсация информационного и опорного сигналов от влияния изменения интенсивности светового фона окружающей среды, дрейфов приемника 5 ИК-излучения и усилителя 6. Скомленсированные сигналы поступают в блок 16 вычисления и регистрации влажности. Таким образом, на блок вычисления и регистрации поступают сигналы с большей разницей в уровнях в информационном и опорном сигналах!

49 и скомпенсиро,юные от влияния фоновой засветки.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

l. Устройство для контроля влажности, содержащее излучатели информационного и опорного каналов с управляемыми ключами для их поочередного включения, приемник излучения, оптически связанный с излучателями, выход которого через усилитель под— ключен к пороговому устройству, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в него введены блок управления, блоки выборки-хранения информационного и опорного сигналов, управляющими входами подключенные к блоку управления, инвертор, сумматор, инвертирующий усилитель и блок вычисления и регистрации влажности, при этом пороговое устройство выполнено в виде детектора превышения нулевого уровня, выход которого подключен к входу инвертора, выход инвертора подключен к пер1

2245 6 вому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — к входу инвертирующего усилителя, выход которого подключен

5 к информационным входам блоков выборки-хранения информационного и опорного сигналов, выходы которых подключены к входам блока вычисления и ре10 гистрации влажности, 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введены блок выборки-хранения фонового сигнала, первый и вто15 рой блоки вычитания, причем первый вход блока выборки-хранения фонового сигнала связан с выходом усилителя, второй вход — с блоком управления, а выход блока выборки-хранения фоно20 вого сигнала связан с первыми входами первого и второго блоков вычитания, вторые входы которых связаны с выходами блоков выборки-хранения информационного и опорного сигналов, а выходы блоков вычитания соединены с входами блока вычисления и регистрации влажности.

Составитель Е. Маколкин

Редактор О, Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Заказ 3869/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101