Термоэлектрический влагомер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кт 421 19/04

Заявлено 06Х!11.1968 (№ 1259822, 18-10) с присоединением заявки №

ЧПК G 01п

УДК 551.508.7(088.8) Приоритет

Опубликовано 10.11.1970. Бюллетень ¹ 8

Номитет по делам ттзабретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 10Х1.1970

Авторы изооретения

А. Ф. Свиридов и Б. М. Цирюльник !

Заявитель Государственное специальное конструкторское бюро по проектированию приборов для хлопкоочистительной промышленности

ТЕРМОЭЛ ЕКТРИЧЕСКИ Й ВЛАГОМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к термоэлектрическим влагомерам, используемым для измерения влажности волокнистых и сыпучих материалов по их теплопроводностп и теплоемкости.

Известные термоэлектрические влагомеры, содержащие датчик, к которому припрессовывается проба исследуемого материала, и электрическую измерительную схему, не обеспечивают достаточной точности измерения, поскольку в них одновременно используются нагреватель и индикатор температуры в виде термопары или терморезпстора. Точность измерения температуры зависит от теплового контактирования индикатора температуры с нагревателем. При плоском нагревателе усложняется получение высокой точности измерения температуры по всей его поверхности.

С целью повышения высокой точности измерения искомого параметра в предлагаемом влагомере датчик выполнен в виде рамки с натянутыми иа нее нитями диэлектрика, например из стеклоткани, между которыми размещена бифилярно намотанная сппра1h термосопротивления.

На фпг. 1 изображен датчик предлагаемого влагомера, впд в плане и с боку; на фиг. 2— включение датчика в электрическую измерительную схему.

Датчик термоэлектрического влагомера содержит выполненную пз материала с малой теплоемкостью рамку 1 с натянутыми нитями диэлектрика 2, например пз стеклоткани, между которымп размещена оифи lsIpHQ намотанная спираль > термосопротивления, например из медного провода. Витки,провода

10 укладываются в один — четыре слоя п склеиваются, например клеем БФ, между стеклотканью. При применении провода со стеклянной изоляцией возможно приклепванпе его не между нитями стеклоткани, а на ее поверх15 ности с двух сторон

Сопротивление провода (термосопротивленпя) датчика при выбранном напряжении должно быть таким, чтобы при пропускании через него электрического тока в нем выделя20 лось количество теплоты большее, чем может поглощаться исследуемым материалом, имеющим наибольшую допустимую влажность.

Для измерения влажности исследуемого материала датчик включается в электричес25 кую измерительную схему, содер>кащую балластное сопротивление 4, электрический мост ,7, состояпптй из сопротивлений б — 9, микроамперметр 10 с добавочным сопротивлением

I1, триггеры 12, 1> с различными порогами

30 срабатывания, поляризованное реле 14 и се263942 кундомер 15. Сопротивление б дол?кно быть температуростабильным.

Работает термоэлектрический влагомер следующим образом.

Датчик (термосопротпвление) вставляется в футляр. С двух сторон от датчика закладывается проба исследуемого материала, которая должна иметь определенную плотность илп занимать определенный объем при условленном весе. К клеммам 1б моста 5 подключается стабилизированный источник тока (на черте?ке не показан). Балластное сопротпвлеННс 4 при этом должно быгь разомкнутым, а добавочное сопротивление (1 — замкнутым. В таком состоянии на сопротивлении датчика не должно выделяться тепло, вызывающее его согревание.

Перемещая дви?кок сопротивления 8 добпва1отся баланса токов моста, который определяется по установке стрелки микроамперметра JO на нуль. Сопротивление 8 должно шкалу температуры, 110 которой 011ррделяется температура датчика и пробы, уложенной в футляр. После измерения температуры размыкают сопротивление 11 и замыкают сопротивление 4. От проходящего тока датчик начинает нагреваться, что приводит к изменени1о его сопротивления и разбалансу токов моста, который контролируется микроам перметром 10. По достижении определенного напряжения разбаланса моста срабатывает триггер 12 и с помощью реле (4 включает секундомер 15. Прп повышении напряжения разбаланса до определенной величины срабатывает триггер 1?, выключающий секундомер. Так как проба с повышенной влажностью имеет большую теплоемкость по сравнению с сухой, то и время прогрева датчика будет зависеть or влажности пробы.

5 Таким образом, показания секундомера отражают вла?кность пробы. По температуре пробы, о;1ределенной вначале, вносится поправка в процент влажности.

Пороги срабатывания триггеров могут быть

10 выбраны на участках линейного изменения разбаланса напряжения моста. Повышение л11нейностп разбаланса моста мо?кно достичь применением источника тока со стабилизатором мощности.

15 Конструкция датчика и схема его включения позволяют использовать его одновременно для трех целей: как термометр, определяющий начальную температуру пробы; как нагревательный элемент; как датчик изменения

20 температуры в процессе нагревания пробы.

Совмещение функций, выполняемых одним датчиком, повышает точность определения температуры, а следовательно, и точность определения вла?кности.

Предмет изобретения

Термоэлектрический влагомер, содержащий датчик, к которому припрессовывается проба исследуемого материала, и электрическую

30 измерительную схему, от гичающийся тем, чго, с целью повышения точности, в нем датчик выполнен в виде рамки с натянутыми на нее нитями диэлектрика, например из стеклоткани, между которыми размещена бифилярно

35 намотанная спираль термосопротивления.

263942

Фиг. 1

Составитель Е, А. Блохина

Редактор М. Афанасьева Техред А, А. Каьиышпикова Корректор А. А. Березуева

Заказ 1392/2 Тира>к 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2