Устройство для определения жирности молока

 

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социаиистическик

Республик

О 1>781694

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14. 09. 78 (21) 2664936/28-13

К„з с присоединением заявки М

G 01 N 33/06

Государстаеияый комктет

СССР яо делам изобретеякй и открытая (23) Приоритет

Опубликовано 23,1180, Бюллетень Но 43

Дата опубликования описания 2 3. 11. 80 (53) УДК 637.127. ,6 (088. 8) (72) Авторы изобретения В. P.. Кулапин, A. И. Мартяшин, В. Ф. Рябов и И. A. Багайдин

P1) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЖИРНОСТИ МОЛОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматизации процессов сельскохозяйственного производства, в частности, для измерения жирности молока.

Известно устройство для регистрации жирности молока, содержащее коаксиальный датчик, генератор, усилитель, вторичный прибор, интегратор и диф- 1© ференциальный усилитель постоянного, тока, при этом выход последнего соединен со вторичным прибором, а вход посредством"согласующего каскадас выходом интеграторами вход которого т5 связан с усилителем Я .

Недостаток устройства в том, что на результат измерения влияет солесодержание и кислотность молока.

Цель изобретения - повыаение точ- 29 ности определения.

Цель достигается тем, что устройство снабжено частотным детектором, опорным элементом, сглаживающ фильтром, вычислительным блоком и 25 генератором пилообразного напря-жения, при этом последний соединен с управляющим входом высокочастотного генератора, выход которого через емкостный датчик подключен 30 к амплитудному и частотному детекторам, связанным со входом вычислительного блока, выход блока соеди — нен через дифференциатор, компаратор и интегратор со входами частотного детектора и сглаживающего фильтра, а опорный элемент подключен ко входам детекторов.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство для определения жирности молока содержит емкостной датчик 1, выполненный в виде конденсатора, шунтированного активным сопротивлением, подключенный к выходу высокочастотного генератора

2, амплитудный детектор 3 огибающей, последовательно соединенные дифференциатор 4 и компаратор 5, интегратор б, сглаживающий фильтр 7, генератор 8 пилообразного напряжения опорный элемент 9 с сопротивлением

Ro, управляемый частотный детектор

10 огибающей и вычислительный блок

11, при этом генератор 8 пилообразного напряжения соединен с управляющим входом высокочастотного .генератора 2, выход которого через емкостной датчик .1 подключен к амплитудному и частотному детекторам 3 и 10

3 . 781694

35 где (а - начальная частота генератора;

A40 — величина девиации.

Из выражения (3) вредно,что Ug. состоит из составляющей 09, не зависящей от девиации частоты, и Ц о пропорциональной девиации частоты.

В- йй5ультате этого на выходе амплитудного детектора 3 огйбающей напря-" жение имеет пьедестал, определенный выражением Ц, и линейно изменяю-щуюся составляющую, определенную

"ь- <"с М" " ЩР + 1)Р ) "а

50 где Кк, - коэффициент передачи детектора 3. 55

При этом величина пьедестала определяется как значением С, так и значением R а крутизна изменения

Uy - значением С и не зависит от R.

Одновременно напряжение на выходе ео частотного детектора 10 имеет вид-- 1о= о "Чф™о "Чд" ) где Кцд "- коэффициент передачй де.=. . тектора 10. 65 огибающей, связанным со входом вычислительного блока 11, выход блока соединен через дифференциатор 4, компаратор 5 и интегратор 6 со входом частотного детектора 10 и -сглаживающего фильтра 7, а опорный элемент 9 с сопротивлением В@ подключен ко входам детекторов 3 и.10.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения напряжения с выхода генератора 8 пилообразного lO напряжения на модулирующий вход высокочастотного генератора 2 постуйает линейно. изменяющееся напряжение, при этом частотно-модулированное напряжение на выходе генератора 2 описывает-, ся выражением

2 о о ) > (1) где b 43=K t

К вЂ” коэффициент передачи модулирующего тракта; .Ос-, амплитуда напряжения генератора

2.

При этом напряжение на опорном элементе 9 имеет вид ц = Ц (о, о, )Ъ =Ц % с iihh(uM3+AAuD)t+

Ю, " +" ), (2) где с -. проводимость емкости С с

%с= Î 3 ф(1 — активная проводимость Я = учитывая выраежние для 9, и, выходит

0 ц % сдC si (ьы)1 0оЪо ЬФ(Я М)М

1

1)9

Р, ю )

При этом напряжение 0д имеет также пьедестал и линейно изменяютуюся во времени составляющую, однако крутизна последней пропорциональна напряжению, поступающему и интегратора 6

Кчд=н Оь (4) где м — коэффициент передачи по цепи упралвения.

Нарпяжение на выходе вычислительного блока описывается выражением

Учитывая (1) н (4), напряжение на выходе дифференциатора 4 ()4 = 00 К (Ско щ М (5)

Вычитающий блок 11,дифференциатор 4, компаратор 6 представляет систему автоматического регулирования крутизны напряжения на выходе частотного детектора 10 до момента совпадения последней с крутизной напряжения Ug и этот момент совпадает с равенством нулю напряжения

U4, фиксируеьый компаратором 5 (нульорганом). (, Ко

При этом (5), приняв 04 = 0 US= m т.е. пропорциональна емкости С, определяемой жирностью молока, и не зависит от значения Н.

Ввиду наличия эоны нечувствительности.компаратора 5 в ситсеме существует скользящий (колебательный) режим относительно положения равновесия, для чего необходимО сглаживать напряжение Ut, фильтром 7.

Предлагаемое устройство повышает ,точность измерения, так как на результат исключается влияние активной проводимости и достигается абсолютная инвариантность к этому параметру и, соответственно, к солесодержанию и кислотности молока.

Кроме того, повьвается надежность устройства, так как. нет ;еобходимости достйгать резонансных явлений, и оно работоспособно при любых значениях активной проводимости.

Устройство позволяет создать малогабаритные экспресс-йзмерители жирности молока, способные работать как,,в лабораторных так и в цеховых условиях, существенно повысить ка.-. честно контроля жирности молока.

Формула изобретения

Устройство для определения жирности молока, содержащее емкостной датчик, высокочастотный генератор, амплитудный детектор и интегратор, о т л и ч a L ù å е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено частотным детектором, опорным элементом,- сглаживающим фильтром, вычислительным блоком и генератором

781694

Составитель Г. Богачева

Редактор Н. Лазаренко Техред F„.Гаврылеыко1 орректор:С. громан

Заказ 8120/47 Тираж 1019 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, и. ужгород, ул. Проектная, 4 пилообразного напряжения, при этом последний соединен с управляющим входом высокочастотного генератора, выход которого через емкостной датчик подключен к амплитудному и частотному детекторам, связанным со входом вычислительного блока, выход блока соединен через дифференциатор, компаратор и интегратор со входами частотного детектора . и сглаживающего фильтра, а опорный элемент подключен ко входам детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 556380, K . G 0l N 33/06, 1975.