Устройство для измерения влажностисыпучих материалов b потоке

 

Союз Советскии

Социааистическик республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

IuI815607 (63) Дополнитвцьное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020579 (21) 2764018/18-09 с присоединением заявки Ио— (23) Прнорнтет—

Опубликовано 2303.81. ллетень М 11

Дате опубликования описания 250381 (5 )м. к,.з

С 01 N 22/04

Госуаарстаеяный конятет

СССР яо деяаи язобретеияя я открытий (53) УДК 621. 317. 39 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Колесов и В. A. Кулагин

Ленинградский ордена Трудового Красного Знаменй сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) УстРОЙстВО ДлЯ измеРениЯ ВлАжнОсти сыпУчих

MATEPHMIOB В ПОТОКЕ

Изобретение относится к устройствам для исследования материалов и может использоваться для измерения влажности сыпучих материалов в потоке. 5

Известно устройство для измерения влажности сыпучих материалов в потоке, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, первый фазовращаетль и волно- 1Р водный разветвитель, первое плечо которого соединено с передающей и приемной антеннами, между которыми расположена измерительная кювета, а приемная антенна соединена через )5 второй фазовращатель с первым детектором, и ндик атор (1 ).

Однако известное устройство имеет невысокую очность измерения, что обуславливается разностью скоростей движения основного потока и потока материала в измерительной ячейке, что особенно сказывается при значи" тельных колебаниях влажности, засоренности и температуры контролируе- 25 мого материала.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения влажности сыпу-Зр чих материалов в потоке, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, первый фаэовращатель и волноводный разветвитель, первое плечо которого соединено с передающей и приемной антеннами, между которыми расположена измерительная кювета, а приемная антенна соединена через второй фазовращатель с первым детектором, индикатор, введены последовательно соединенные третий фаэовращатель, второй детектор, суммирующий усилитель, блок температурной компенсации, фазочувст- вительный усилитель, усилитель мощности и запоминающий блок, состоящий из реверсивного двигателя, соединенного с реохордом, а также последовательно соединенные задающий блок, коммутатор и электромагнит, отрезок трубопровода с обводным каналом и заслонкой на входе и выпускным аппаратом иа выходе и согласующая секция с реактивным штырем и нагрузкой, подключенная к второму плечу волноводного разветвителя, к третьему плечу которого подключен третий фаэовращатель, а выход первого детектора подключен к второму входу суммирующего усилителя, индикатор подключен к

815607. другому входу фазочувствительного усилителя и движку реохорда, а сетевая обмотка реверсивного двигателя соединена с другим выходом коммутатора, подключенного также к выпускному аппарату, а заслонка соединена с электромагнитом.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. устройство для измерения влажности сыпучих материалов в потоке содер-жит последовательно соединенные сверхвысокочастотный (СВЧ) генератор

1, первый фазовращатель 2 и волноводный разветвитель 3, первое плечо которого соединено с передающей 4 15 и приемной 5 антеннами, между которыми расположена измерительная кювета 6, а приемная антенна 5 соединена через второй фазовращатель 7 с первым детектором 8, к третьему плечу {) волноводного разветвителя подключены последовательно соединенные третий фазовращатель 9, второй детектор 10, суммирующий усилитель 11, блок 12 температурной компенсации, фазочувст-25 вительный усилитель 13, усилитель

14 мощности и запоминающий блок 15,. состоящий иэ реверсивного двигателя

16, соединенного с реохордом 17, последовательно соединенные задающий блок 18, коммутатор 19 и электромагнит 20,отрезок 21 трубопровода с обводным каналом 22 и заслонкой

23 на входе и выпускным аппаратом .24 на выходе, согласующую секцию 25 с реактивным штырем и нагрузкой 26.

Измерительная кювета установлена на, вибраторе 27. Устройство содержит также индикатор 28.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 40

Через определенное время, по сигналу вырабатываемому задающим блоком 18, отбирается проба сыпучего материала, например зЕрна, которая помещается в измерительную кювету 45 б. В это же время по сигналу, формируемому программным блоком, включается вибратор 27. Применение вибратора, кроме получения равномерной плотности матеРиала в измерительной . кювете, позволяет сориентировать эллипсоидальные частицы материала длинной осью параллельно горизонтальной плоскости (применение системы. суммирования, прошедшей через образец и отраженной от него волны

СВЧ, позволяет поМучить измерительную систему, мало чувствительную к изменению плотности исследуемого материала}. Энергия СВЧ, вырабатываемая СВЧ генератором 1, через пер- у) вый фазовращатель 2 подается на. волноводный разветвитель 3, где делится на две части и поступает во второе - опорное плечо волноводного разветвителя 3 через согласующую секцию 25 с реактивным штырем и нагрузкой 26, и первое — измерительное плечо. В первом — измерительном плече СВЧ энергия излучается передающей антенной 4 и попадает на измерительную кювету 6 с пробой исследуемого материала. При этом часть энергии, падающая на измерительную кювету б, при прохождении слоя исследуемого материала поглощается им, а часть — отражается. Прошедшая через слой материала СВЧ энергия через второй фазовращатель 7 поступает на первый детектор 8. Отраженная от образца энергия проходит через волноводный разветвитель 3, ответвляется в его третье плечо и через третий фазовращатель 9 поступает на второй детектор 10. Первый 8 и второй 10 детекторы соединены с входами суммирующего усилителя 11. В суммирующем усилителе 11 происходит выделение сигнала, пропорционального величине поглощенной в образце энергии, которая характеризует его влажность. Сигнал с суммирующего усилителя 11 поступает через блок 12 температурной компенсации, фазочувствительный усилитель 13 и усилитель 14 мощности в обмотку управления реверсивным двигателем 16, который изменяет сопротивление реохорда 17 до тех пор, пока напряжение обратной связи, снимаемое с реохорда 17, и сигнал, поступающий с блока 12 температурной компенсации не станут равными по величине. Это напряжение фиксируется индикатором 28, проградуированным в процентах влажности. После истечения времени дискретизации, с задающего блока 18 иа коммутатор 19 поступает сигнал, который отключает рабочую обмотку реверсивного двигателя от сети, чем достигается запоминание предыдущего сигнала на период освобождения н заполнения измерительной кюветы материалом.

В это же время с коммутатора 19 подается сигнал на электромагнит 20, который срабатывает и открывает выпускной аппарат 24 измерительной кюветы. После истечения времени, отведенного на освобождение измерительной кюветы (5-7 с), с задающего блока

18 через коммутатор 19 поступает сигнал на закрытие выпускного аппарата

24. Одновременно сигналы подаются на электромагнит 20, который поворачивает заслонку 23, перекрывая обводной канал 22 и направляя. поток материала в измерительную кювету б, и на вибратор 27. Время заполнения измерительной кюветы б н работы внбратора 27 определяется временем ориентирования зерна длинной осью в горизонтальной плоскости и составляет не менее 15-20 с.

После истечения времени заполнения задающий блок 18 отключает виб815607 ратор 27 и электромагнит 20, который, поворачивая заслонку 23, направляет поток контролируемого материала в обводной канал 22 и подает напряжение в рабочую обмотку реверсивного двигателя 16, которой отрабатывает в ту или другую сторону в зависимости от того, увеличилась или уменьшилась влажность навески в измерительной ячейке, в порядке, описанном выше.

Затем весь цикл повторяется.

В предлагаемом устройстве точность измерения влажности сыпучих материалов в потоке увеличена по сравнению с известным устройством.

3$

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности сыпучих материалов в потоке, содержащее последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, вр- Щ вый фазовращатель и волноводный разветвитель, первое плечо которого соединено с передающей и приемной антеннами, между которыми расположена измерительная кювета, а приемная антен- р5 на соединена через второй фазовращатель с первым детектором, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения, введены последовательно соединенные третий фазовращатель, второй детектор, суммирующий усилитель, блок температурной компенсации, фазочувствитель= ный усилитель, усилитель мощности и запоминающий блок, состоящий из реверсивного двигателя, соединенного с реохордом, а также последовательно соединенные задающий блок, коммутатор и электромагнит, отрезок-трубопровода с обводным каналом и заслон» кой на входе и выпускным аппаратом на выходе и согласующая секция с реактивным штырем и нагрузкой, подключенная к второму плечу волноводного разветвителя, к третьему плечу которого подключен третий фазовращатель, а выход первого детектора, подключен к второму входу суммирующего усилителя, индикатор подключен к другому входу фазочувствительного усилителя и движку реохорда, а сетевая обмотка реверсивного двигателя соединена с другим выходом коммутатора, подключенного также к выпускному аппарату, а заслонка соединена с электромагнитом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 423027, кл. G 01 R 17/26, G 01 и 23/24, 1972.

815607

Составитель Г. Челей

Редактор Л. Кеви Техред H.Майорощ Корректор М. Вигула

Заказ 1025/72 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