Датчик влажности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.0876 (21) 2392б79/18-25 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 150179.Бюллетень № 2

Дата опубликования описания150 79 (Ы) М. Кл.

Q 01 N 27/22

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК5 51 . 508 ..7 (088.8) (72) Автор изобретения

В.С.Ройфе

1 Ф

Научно-исследовательский институт стрфтельной .бианки (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности твердых монолитных материалов, например бетона в конструкциях.

Известны емкостные датчики, предназначенные для измерения влажности поверхности твердых монолитных материалов, содержащие копланарные электроды, выполненные в виде параллельных 10 прямоугольников, укрепленные на изолирующем основании (11 .

У таких датчиков близость края образца материала влияет на результаты измерений.

Известны также емкостные датчики с копланарными электродами, один из которых (низкопотенциальный) образует замкнутый контур, окружающий второй (высокопотенциальный) электрод (21.

Однако у такого датчика большая начальная (нерабочая) емкость и нет надежного контакта электродов с поверхностью материала.

Из известных емкостных датчиков влажности наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик влажности, содержащий диэлектрическое основание, на котором расположены высокопотендиачьный и низкопотенциальный электроды, выполненные в виде копланарных концентрических колец (31.

Однако такой датчик не позволяет получить достаточно точных измерений влажности твердых материалов в изделиях, поверхностный слой которых отличается от основной массы материала другим составом компонентов и другой влажностью. Этот недостаток обусловлен тем что при копланарном расположении электродов емкостного датчиКа напряженность электрического поля, создаваемого электродами в материале, неравномерна в направлении, перпендикулярном плоскости электродов. При этом чувствительность датчика к влажности материала максимальна в поверхностном слое материала и убывает по гиперболической зависимости от глубины, т.е. изменение свой<:тв материала в поверхностном слое оказывает ощутимое влияние на результаты измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Для этого предлагаемый датч«к сна:— жен дополнительным электродом, размещенным между высокопотенциальным и низкопотенциальным таким образом, 642639

Ри2. г

NA/2 г что емкость между высокопотенциальным и дополнительным электродами равна емкости между дополнительным и низкопотенциальным, а также переключателем, средний контакт которого соеди1лен с дополнглтельны.л электродом, а крайние контакты — с высокопотенциаль- Ь ным и низкопотенциальным .электродами.

На фиг.1 изображена рабочая поверхность описываемого датчика; на фиг.2 разрез A— - A . фиг. 1 (г!!тепсельный разъем и переключатель показаны услов- р но) .

Датчик содержит диэлектрическое основание 1, на котором укреплены высокопотенциальный электрод 2,дополнительный электрод 3 и низкопотенциаль-15 ный электрод 4, являющийся одновременно корпусом датчика. Внутри корпуса .установлен переключатель 5, средний контакт которого соединен с дополнительным электродом, а крайние контакты аоедиггены с основными электродами.

В качестве переключателя 5 могут быть использованы электромехачические реле, горконы и т.п. Соединение датчика с измерительной схемой осуществляется с помощью штепсельного -разъема б,уста- новленного на корпусе датчика.

Датчик работает следугвщим образом.

В зависимости-от положения переключателя дополнительный электрод явля- 30 ется либо высокопотенциальным, либо низкопотенциальным.

В положении переключателя, при котором дополнительный электрод соединен с высокопотенциальным, электрическое поле создаваемое электроцами датчика, проникает в материалы на глубину, завйсящую от расстояния между дополнительным и низкопотенциальным электродами. 40

Во втором положении переключателя, при котором дополнительный электрод соединен с низкопотенциальным, глубина проникновения поля в материал при прочих равных условиях значительно меньше, чем в первом положении переключателя, так как расстояние между высокопотенциальным и дополнительным электродами значительно меньше расстояния между дополнительным и низкопотенциальнь!м электродами.

В и!ервом случае емкость датчика несет информацию о влажности как поверхностного слоя, так и более глубоких слоев материала, во второгл случае — только о влажности поверхностного слоя, так как соответствующим расположением дополнительного электрода начальные. емкости датчика в обоих случаях выбраны равными, разность емкостей датчика, измеренных соответственно в каждом из положений переключателя, несет информацию о влажности основной массы материала. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно ослабить влияние свойств поверхностного слоя материала на результаты измерений.

Формула изобретения

Датчик влажности, содержащий диэлектрическое основание, на котором расположечы высокопотенциальный и низкопотенциальный электроды, выполненные в виде копланарных концентрических колецi О т л и ч а YJ !ц и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен .дополнительным электродом, размещенным между высокопотенциальггым и низкопотенциальным таким образом, что емкость между высокопотенциальным и доголнительным электродаил равна ВМКосТН между дополнительным и низкопотенциальныгл, а также переключателем, средний контакт которого соединен с дополнительным электродом, а крайние контакты— с высокоцотенциальным и низкопотенциальным электродами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берлинер М.А. Измерение влажности. M., Энергия, 1973, с.83.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 245206,кл. <01 М 24/22, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

9 118636, кл.601 !1 27/22, 1958.

ЦНИИПИ Заказ 7748/42

Тираж /РЯБ Подписное

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