Устройство для измерения влажиости материалов
О П И С А Н И Е 276507
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 21.11.1969 (№ 1311183/18-10) Кл. 42l, 9/51 с присоединением заявки №
Иомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР.ЧПК G 01п 23/24
G 01п 23/12
УДК 551.508.7(088.8) Приоритет
Опубликовано 14Х11.1970. Бюллетень № 23
Дата опубликования описания 3.XI.1970
Авторы изобретения
Заявитель
Т. У. Атаметов, В. Н. Дроздов, Г. А. Кириллов и В. Е. Мальцев
Центральный научно-исследовательский институт хлопкоочистительной промышленности
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения влажности материалов путем пропускания через них волн сантиметрового диапазона.
Известные устройства аналогичного назначения, содержащие генератор СВЧ, модулятор, аттенюатор, передающую и приемную антенны, детекторы, усилитель, кювету с исследуемым материалом и показывающий прибор, не обеспечивают достаточной точности измерения, поскольку они не устраняют влияния степени неоднородности образцов по электрическим свойствам на точность измерения.
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дополнительным измерительным каналом, выполненным в виде приемной антенны, расположенной под углом к направлению распространения падающей волны и включенной на вход детектора, выход которого соединен со входом избирательного усилителя, подключенного к логическому устройству, соединенному с логарифмическим усилителем.
На чертеже показано описываемое устройство.
Устройство состоит из сверхвысокочастотного генератора 1, модулятора 2, переключателя пределов измерения влажности, представляющего собой ступенчатый аттенюатор 3, передающий антенны 4, кюветы 5, необходимой для измерения влажности сыпучих и волокнистых материалов приемной антенны 6, дополнительной приемной антенны 7, служащей для приема электромагнитной энерпш, рассеянной образцом под определенным углом к направлешпо распространения падающей
10 волны, детекторов 8 и 9, избирательных усилителей 10 и 11, настроенных на частоту модулятора 2, логического устройства 12, логарифмического усилителя 18 и показывающего прибора 14.
15 Влагомер работает следующим образом.
Генерируемый сигнал СВЧ модулпруется напряжением низкой частоты и ослабляется ступенчатым аттенюатором 8, величина затухания которого зависит от устанавливаемого
20 предела измерения влажности, затем сигнал излучается антенной 4 в виде поляризованной электромапштной волны с практически плоским фронтом и проходит через кювету 5, в которую помещается сыпучий илп волокни25 стый материал. Передняя и задняя стенки кюветы выполнены в виде натянутых перпендикулярно вектору электрического поля падающей волны тонких нитей из диэлектрика, что делает потери в них практически пренебреЗ0 жимо малыми.
276507
Предмет изобретения
Составитель Блохина
Техред 3. Н. Тараненко
Корректор Т. А. Уманец
Редактор Хейфиц
Заказ 2902/5 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Электромагнитная энергия в исследуемом материале частично поглощается им, а частично рассеивается на неоднородностях.
Сигнал, прошедший через материал в направлении падающей волны, принимается антенной б, детектируется, усиливается избирательным усилителем 10 и попадает в логическое устройство 12, где он преобразуется определенным образом в зависимости от величины напряжения, поступающего в логическое устройство с выхода усилителя 11.
С логического устройства сигнал поступает в логарифмический усилитель 18 и затем в показывающий прибор 14, отградуированный непосредственно в значениях влажности и имеющий столько шкал, сколько положений имеет переключатель пределов.
Антенна 7 принимает электромагнитную энергию, рассеянную образцом под определенным углом к направлению распространения падающей волны. Указанный сигнал детектируется, усиливается и поступает так ке в логическое устройство 12.
Таким образом, показания влагомера будут зависеть не только от величины ослабления сигнала в материале, но и от степени неоднородности образца, что повышает точность измерения влажности.
Применение логарифмического усилителя обеспечивает линейность шкал показывающего прибора в значительном диапазоне влажностей материалов. Так, при измерении влажности хлопка-сырца при частоте 10, 17 грц и плотности хлопка-сырца 110 кг/яа линейность шкал обеспечивается в диапазоне влажностей от 6 до 43%, т. е. практически во всем рабочем диапазоне.
Влажность испытываемого материала определяется по показаниям прибора 14 и положеншо переключателя пределов. Применение последнего обеспечивает работу детекторов 8 и 9 в узком диапазоне изменения напряжения, что существенно снижает требования к их техническим характеристикам.
Порядок измерения влажности на влагомере следующий.
Убрав кювету 5 при переключателе пределов, установленном в положении с максималь10 но вносимым затуханием, по прибору 14 проверяют уровень сигнала и при необходимости подстраивают его плавным аттенюатором, имеющимся в генераторе 1. Затем помещают кювету с образцом между антеннами в строго
15 определенное положение и аттенюатором 8 устанавливают такой уровень сигнала, чтобы стрелка прибора 14 установилась в рабочей области соответствующей шкалы. По показанию прибора 14 на соответствующей положе20 нию переключателя пределов шкале отсчитывают влажности материала.
25 Устройство для измерения влажности материалов, содержащее генератор СВЧ, модулятор, аттенюатор, передающую и приемную антенны, детекторы, усилитель, кювету с исследуемым материалом и показывающий прибор, 30 отлича(ощееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительным измерительным каналом, выполненным в виде приемной антенны, расположенной под углом к направлению распространения падающей
35 волны и включенной на вход детектора, выход которого соединен со входом избирательного усилителя, подключенного к логическому устройству, соединенному с логарифмическим усилителем.
