Патент ссср 401930

 

О П И С А Н И Е. 461930

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски)е

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.Х!.1971 (№ 1712 272/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. G О1г 27/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ro делам изабретений и открытий

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень № 41 у ДК 621.317.374 (088.8) Дата опубликования описания 18.I I.1974

Автор изобретения

А. В. Бугров

Московский институт химического машиностроения

3 аявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

Устройство предназначается для автоматического контроля производственных процессов при измерении качества или состава веществ и изделий. Прибор можно использовать и для других измерений с помощью емкостных преобразователей.

При анализе различных материалов с помощью емкостных датчиков часто требуются достаточно доступные и точные автоматические измерители тангенса угла диэлектрических потерь (tg6). Однако в настоящее время таких приборов нет. В приборах типа ИПП с ручной установкой емкости в колебательный контур автогенератора включают испытываемый конденсатор и измеряют анодный ток генераторной лампы. Такие приборы измеряют большие значения tg5 с очень большой погрешностью (больше 0,1). Ввиду того, что измеряемый ток генераторной лампы зависит от величин питающих напряжений, возникает необходимость в стабилизаторе напряжения, что значительно усложняет схему. Кроме того, шкала tg6 прибора нелинейна, что затрудняет использование его в системах автоматического регулирования.

Цель изобретения — создание несложного устройства, которое бы автоматически измеряло большие величины tg6 датчика с повышенной точностью, стабильностью и линейностью.

Предлагаемый измеритель тангенса угла диэлектрических потерь, содержащий последовательно соединенные автогенератор с емкостным датчиком, частотный дискриминатор и реверсивный двигатель, отличается тем, что в цепь обратной связи автогенератора включены последовательно соединенные резистор и генератор переменной емкости, ротор которого механически соединен с валом двигателя. то Схема прибора представлена на чертеже.

Измеритель содержит емкостный датчик 1 с измеряемым материалом, двухкаскадный усилитель 2, частотный дискриминатор 3, реверсивный двигатель 4 и резистивно-емкостls ную цепочку 5. состоящую из резистора 6 и конденсатора переменной емкости 7.

Датчик с исследуемым диэлектрическим материалом можно представить в виде эквива20 лентной схемы, состоящей из конденсаторов и резисторов, причем эта схема всегда будет отличаться от простейшей последовательноп резистивно-емкостной цепочки, включенной в цепь обратной связи усилителя 2.

2s Таким образом, частотные характеристики емкостного датчика и цепочки 5 различны.

Но для избранной частоты измерения параметры цепочки подбирают так, что частотные характеристики tg6 датчика и цепочки пересеЗО каются, т. е. их tg6 одинаковы.

401930

Составитель В. Фунтова

Техред Л. Грачева

Корректоры: Е. Хмелева и 3. Тарасова

Редактор Б. Федотов

Заказ 255/11 Изд. Х 127 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, и р. Сапунова, 2

В этом случае цепочка и датчик не сдвигают сигнал по фазе, как усилитель 2. Поэтому образующийся цепочкой, датчиком и усилителем автогенератор работает на избранной частоте измерения. Для других частот равенство tg6 датчика и цепочки пе соблюдается.

Частотный дискриминатор 3, берущий сигнал с автогенератора, настроенный на избранную частоту измерения, в случае подачи на него другой частоты выдает сигнал, полярность которого зависит от направления ухода частоты.

Сигнал с дискриминатора устанавливает направление вращения двигателя 4. В случае изменения величины tg6 датчика (иная частотная характеристика материала) автогенератор работает на новой частоте, при которой цепочка 5 и датчик 1 не сдвигают сигнал по фазе.

При этом сигнал с частотного дискриминатора 3 заставляет реверсивный двигатель 4, управляющий конденсатором 7 вращаться до полного совпадения частоты автогенератора с частотой дискриминатора. В этом случае при частоте измерения цепочки 5 и датчик 1 не сдвигают сигнала по фазе, т. е. tg6 цепочки равен 1ф датчика. Так как tg6 цепочки равен озЯС (о) — частота измерения), то емкость

С (положение ротора (конденсатора) линейно связана с 1 датчика.

Данным прибором можно измерять большие значения tg6, так как проводимость емкостного датчика — непременное условие образования колебаний в данном автогенераторе.

Поскольку управление ведется по частоте генератора, то у прибора наблюдается хорошая

10 стабильность, так как частота генератора гораздо меньше зависит от изменения питающих напряжений, нежели амплитуда колебаний.

15 Предмет изобретения

Измеритель тангенса угла диэлектрических потерь, содержащий последовательно соединенные автогенератор с емкостным датчиком, 20 частотный дискриминатор и реверсивный двигатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых величин, в цепь обратной связи автогенератора включены последова25 тельно соединенные резистор и конденсатор переменной емкости, ротор которого механически соединен с валом двигателя.