Автоматический сверхвысокочастотныйвлагомер

 

Салоп Севетскик

Соцмалистнчесник

Ресвублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (i<543290 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 311075 (21) 2185393/09 с присоединением заявки И9 (23) Приоритет (51)М. Кл3

G 01 N 22/00

Госуаарставивмй кетитат

СССР ио делаю изооретаяий и открытий

Ол 15.0381. Бюллетень М 10

Датвопубликования описания 150381 (53) УДК 821. 317. 39:

: 543. 275 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.К.Бенэарь, В.Н.Гончарик и Н.Я.Скобов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (Минский филиал) (7t) Заявитель (54 ) ABTOMATH×EÑÊHß СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЯ ВЛАГОИЕР

10 Известен автоматический сверхвы-. сокочастотный влагомер, содержащий источник СВЧ-колебаний, одноканаль.ную и двухканальную с коммутатором каналов волноводные системы, прием- 15 ную и передающую антенны в виде жестко соединенных отрезков волноводов переменной длины, аттенюатор, управляемый реверсивным двигателем, фазочувствительный усилитель, детекторную 20 секцию, указатель влажности, датчики температуры и плотности, блоки темпе.ратурной коррекции и поправки на плотность 11) .

Иедостатком,известного влагомера является наличие жестких перемычек, значительная протяженность зоны излучателей и концевая форма волноводов, что значительно снижает точность измерений.

С целью повышения эксплуатационной надежности в предлагаемом сверхвысокочастотном влагомере приемная и передающая антенны выполнены в виде отрезков прямоугольных волноводов, открытые концы которых изогнуты с внешней стороны по широкой стенке радиусом не менее ее размера и расположены внутри нижней части бункера на глубине не менее 1/3 диаметра бункера под углом 45-90о к его оси,причем опорный и измерительный каналы

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в проькишленности строительных материалов для непрерывного контроля влажности, например, песка, а также в других отраслях народного хозяйства, где необходим контроль влажности сыпучих жирных и пастообразных материалов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является автоматический сверхвысокочастотный влагомер, содержащий генератор, коммутатор, опорный канал, измерительный канал с приемной и передающей антеннами, бункер, аттенюатор с реверсивным двигателем, детекторную секцию, фазочувствительный усилитель и индикатор (2).

Однако в известном влагомере возникает йюобходимость в пробоотборе, что увеличивает время измерений и ухудшает эксплуатационную надежность, так как материал подается в специальную кювету или трубу с питателем непрерывного д.йствия.

543290 соединены с индикаторным блоком через двойной тройник.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложеннoro влагомера; на фиг. 2 — конструкция приемной и передающей антенн.

Автоматический сверхвысокочастотный влагомер содержит генератор 1

СВЧ-колебаний, подсоединенный через коммутатор 2 с опорным каналом, в котором включен аттенюатор 3, соединенный с реверсивным двигателем

4 и измерительным каналом, между приемной и передающей антеннами 5 и б которого установлен бункер 7 с контролируемым материалом 8, и индикаторный блок 9, состоящий из детектор- 15 ной секции 10, фаэочувствительного усилителя 11 и индикатора 12, причем опорный и измерительный каналы подсоединены к индикаторному блоку 9 через двойной тройник 13.

Приемная и передающая антенны (см. фиг. 2) выполнены в виде. отрезков 14 и 15 волновода прямоугольного сечения, концы 16 и 17 которых изогнуты по внешним стенкам 18 и 19 радиусом не менее размера широкой стенки.

Внутренние прямые стенки 20 и 21 имеют отверстия, образованные концами внушних стенок 18 и 19 и вырезом на внутренних широких стенках 22 и 23.

Отверстия закрыты радиопрозрачными вставками 24 и 25 из миофобного диэлектрического материала.

Антены расположены закругленными концами 16 и 17 внутри бункера 7 с материалом 8 в нижней ее части под углом 45-90О к оси. Находящаяся выше масса материала давит на нижний слой, приводя к стабилизации плотности, а следовательно, к уменьшению влияния степени уплотнения на точ- 40 ность измерений. По истечении материала из бункера 7 скорость движения материала максимальна в центральной части по оси бункера, поэтому антенны расположены на глубине не менее

1/3 диаметра бункера 7 в зоне контроля, что улучшает метрологические показатели .прибора.

Влагомер работает следующим образомм. 50

СБЧ-колебания, выработанные генератором 1, поступают на коммутатор

2 каналов и попеременно подаются в измерительный и опорный каналы.В измерительном канале СВЧ-колебания поступают на передающую антенну б, излучаются в контролируемый влажный материал 8; находящийся в бункере 7, который свободно проходит между закругленными концами 16 и 17, поглощаются в нем и принимаются приемной антенной 5, с которой поступают на одно из симметричных плеч двойного тройника 13.На второе плечо этого тройника поступают СВЧ-колебания,про.шедшие измерительный аттенюатор 3.при равенстве затуханий в контролируемом материале 8 и аттенюаторе 3 на выходе двойного тройника 13 переменная составляющая с частотой модуляции равна нулю, на выходе детекторной секции

10 сигнал с частотой модуляции отсутствует. Реверсивный двигатель 4 находится в состоянии покоя.

При изменении влажности материала баланс каналов нарушается, на выходе детекторной секции 10 появляется сигнал с частотной модуляцией, который усиливается фаэочувствительным усилителем 11. Последний приводит во вращение реверсивный двигатель 8, управляющий аттенюатором 3. Вращение двигателя 4 продолжается до.момента, когда новое значение затухания в измерительном канале не станет равным затуханию колебаний СВЧ в материале

8 с новой влажностью. Угол поворота аттенюатора 3 преобразуется индикатором 12 в показания влажности.

Таким образом, в предлагаемом влагомере значительно повышается точность измерений и эксплуатационная надежность, так как при движении материала в бункере он свободно проходит в пространство между антеннами, чему способствует отсутствие жесткой связи между антеннами и закругленная форма концевой части антенн. Кроме того, благодаря расположению антенн в нижней части бункера на материал, находящийся в зоне измерения, воздейст- вует давление оставшейся массы, что приводит к его уплотнению,. следовательно, к уменьшению степени влияния уплотнения на точность измерений.

Формула изобретения

Автоматический сверхвысокочастотный влагомер, содержащий генератор, соединенный через коммутатор с опорным каналом, в котором включен аттенюатор, соединенный с реверсивным двигателем и измерительным каналом, между приемной и передающей антеннами которого установлен бункер, индикаторный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, приемная и передающая антенны выполнены в виде отрезков прямоугольных волноводов, открытые концы. которых изогнуты с внешней стороны по широкой стенке радиусом не менее ее размера, и расположены внутри нижн и части бункера на глубине не менее 1/3 диаметра бункера под углом 45-90о к его оси, причем опорный и измерительный каналы соединены с индикаторным блоком через двойной тройник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 246154, кл. G 01 N 23/24, 1 966.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 191890, кл. G 01 N 23/24, l965 (прототип) .

543290 .у 1

I

1

I

I !

57

Составитель Е.Погиблов

Редактор Л. Письман Техред Ж. Кастелевич Корректор М.Демчик

Заказ 15 38/4 1 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4