RU2094798C1 - Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization - Google Patents
Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094798C1 RU2094798C1 RU96110368A RU96110368A RU2094798C1 RU 2094798 C1 RU2094798 C1 RU 2094798C1 RU 96110368 A RU96110368 A RU 96110368A RU 96110368 A RU96110368 A RU 96110368A RU 2094798 C1 RU2094798 C1 RU 2094798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- measuring
- potential difference
- repeater
- measurement
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения влажности сыпучих веществ, например сахара, зерна, древесных опилок, стирального порошка и т.п. и может быть использовано в пищевой, химической, деревообрабатывающей промышленности, сельском хозяйстве, а также торгово-закупочными фирмами. The invention relates to measuring equipment and is intended to measure the moisture content of bulk substances, such as sugar, grain, sawdust, washing powder, etc. and can be used in food, chemical, woodworking industries, agriculture, as well as trade and purchasing firms.
Известны способы и устройства измерения влажности сыпучих веществ, основанные на определении величины статического электричества, в частности величины электрической емкости конденсатора, заполненного контролируемым веществом, (Кричевский Е. С. и др. Автоматическое управление процессом сушки фосфоритового концентрата. Механизация и автоматизация производства N 2, 1971, с. 38). Known methods and devices for measuring the moisture content of bulk solids, based on the determination of static electricity, in particular, the electric capacitance of a capacitor filled with a controlled substance (E. Krichevsky and others. Automatic control of the drying process of phosphate concentrate. Mechanization and automation of production of N 2, 1971, p. 38).
Однако при высокой точности измерения емкости конденсатора достоверность определения влажности зависит от уровня и плотности упаковки сыпучего вещества в конденсаторе. However, with high accuracy in measuring the capacitance of a capacitor, the reliability of determining moisture depends on the level and packing density of a granular substance in a capacitor.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ непрерывного определения влажности древесной стружки в технологическом потоке, заключающийся в измерении разности потенциалов между двумя вращающимися электродами (дисками) датчика при прохождении контролируемого вещества (авт. св. СССР N 1165960, кл. G 01 N 25/56, 1985, бюл. N 25). Closest to the invention in technical essence is a method for continuously determining the moisture content of wood chips in a process stream, which consists in measuring the potential difference between two rotating electrodes (disks) of a sensor during the passage of a controlled substance (ed. St. USSR N 1165960, class G 01 N 25 / 56, 1985, bull. N 25).
Реализация способа помимо двух электродов предполагает наличие соединенного с ним средства измерения и индикации разности потенциалов между электродами. The implementation of the method, in addition to two electrodes, involves the presence of a means for measuring and indicating the potential difference between the electrodes connected to it.
При вращении электроды в соответствии с их трибоэлектрическими свойствами заряжаются за счет трения о воздух окружающей среды. При отсутствии контролируемого вещества разность потенциалов максимальна. При контакте с контролируемым веществом утечка тока разряда приводит к уменьшению потенциалов электродов и, соответственно, их разности. Степень снижения разности потенциалов определяется только влажностью контролируемого вещества и практически не зависит от размеров частиц и их уплотнения. Движение контролируемого вещества относительно электродов обеспечивает вынос заряженных частиц из зоны контроля и подвод незаряженных. During rotation, the electrodes in accordance with their triboelectric properties are charged due to friction against the ambient air. In the absence of a controlled substance, the potential difference is maximum. Upon contact with the controlled substance, leakage of the discharge current leads to a decrease in the potentials of the electrodes and, accordingly, their difference. The degree of reduction of the potential difference is determined only by the humidity of the controlled substance and practically does not depend on the size of the particles and their compaction. The movement of the controlled substance relative to the electrodes ensures the removal of charged particles from the control zone and the supply of uncharged ones.
Недостаток известного способа недостаточная достоверность результатов при нерегулярном измерении, особенно при длительных перерывах и экспресс-контроле на влажность, например при поступлении сыпучих пищевых продуктов, промышленного сырья. Трибоэлектрические свойства металлических электродов определяются чистотой их поверхности. При перерывах в работе, даже кратковременных, происходит окисление поверхностей электродов и, соответственно, изменение их трибоэлектрических свойств, поэтому для достоверности измерения требуется предварительная очистка электродов от окислов, например, путем их предварительной прогонки в контакте с контролируемым веществом. Естественно, чем больше перерыв, тем дольше время прогонки. Искусственная коррекция результатов измерения в данном случае не эффективна, так как степень чистоты электродов носит неопределенный характер. Кроме того, этот способ не учитывает измерения и влажности окружающей среды. The disadvantage of this method is the lack of reliability of the results with irregular measurement, especially during prolonged breaks and rapid control of humidity, for example, upon receipt of bulk food products, industrial raw materials. The triboelectric properties of metal electrodes are determined by the cleanliness of their surface. During interruptions in operation, even short-term ones, the surfaces of the electrodes are oxidized and, accordingly, their triboelectric properties change, therefore, for the reliability of the measurement, preliminary cleaning of the electrodes from oxides is required, for example, by their preliminary run in contact with the controlled substance. Naturally, the longer the break, the longer the sweep time. Artificial correction of the measurement results in this case is not effective, since the degree of purity of the electrodes is uncertain. In addition, this method does not take into account the measurement and humidity of the environment.
В предлагаемом изобретении отмеченные недостатки устраняются путем циклической импульсной зарядки электродов датчика от внешнего источника тока с увеличением потенциала электродов в последующем цикле на заданную постоянную величину по сравнению с потенциалом электродов в предыдущем цикле. In the present invention, the noted drawbacks are eliminated by cyclic pulse charging of the sensor electrodes from an external current source with an increase in the potential of the electrodes in the next cycle by a predetermined constant value compared to the potential of the electrodes in the previous cycle.
Согласно электростатическому способу измерения влажности сыпучих веществ по разности потенциалов между двумя электродами в предлагаемом изобретении электроды, измерительный и опорный, заряжают на воздухе до фиксированной величины, а затем погружают измерительный электрод в контролируемое вещество, причем измерения выполняют в импульсном режиме, при этом каждый измерительный цикл включает импульсную зарядку электродов, измерение разности потенциалов между электродами и импульсное снятие заряда с электродов и контролируемого вещества, причем в каждом последующем цикле при зарядке увеличивают потенциал электродов на заданную постоянную величину по сравнению с потенциалом электродов в предыдущем цикле, а циклы повторяю до получения, по крайней мере, в двух последовательных циклах одинакового значения разности между электродами, по которому определяют влажность контролируемого вещества с учетом калибровочной кривой. According to the electrostatic method for measuring the moisture content of solids by the potential difference between the two electrodes in the present invention, the electrodes, measuring and reference, are charged in air to a fixed value, and then the measuring electrode is immersed in a controlled substance, and the measurements are performed in a pulsed mode, with each measurement cycle includes pulse charging of electrodes, measurement of potential difference between electrodes and pulse removal of charge from electrodes and controlled material tva, and in each subsequent cycle, when charging, the potential of the electrodes is increased by a predetermined constant value compared to the potential of the electrodes in the previous cycle, and the cycles are repeated until at least in two consecutive cycles the same difference between the electrodes is obtained, which determines the humidity of the controlled substances taking into account the calibration curve.
Снятие заряда с электродов и контролируемого вещества в измерительном цикле выполняют, например, путем подачи на электроды пакета высокочастотных колебаний, при этом амплитуду высокочастотных колебаний в пакете сначала монотонно увеличивают, а затем монотонно уменьшают. The removal of charge from the electrodes and the controlled substance in the measuring cycle is performed, for example, by applying high-frequency oscillations to the electrodes, while the amplitude of high-frequency oscillations in the packet is first monotonically increased, and then monotonically reduced.
В устройстве для измерения влажности сыпучих веществ, содержащим два электрода, соединенных со средствами измерения и индикации разности потенциалов между электродами, средство измерения разности потенциалов включает два канала усиления постоянного тока и дифференциальный усилитель, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, при этом в устройство введен генератор тактовых импульсов, соединенный с блоком формирования переключающих импульсов и генератором высокочастотных колебаний, причем каждый канал усиления постоянного тока включает последовательно соединенные первый электронный ключ, первый повторитель, второй электронный ключ и второй повторитель, между вторым ключом и входом второго повторителя параллельно подключен конденсатор, при этом выход второго повторителя через третий электронный ключ соединен с входом первого повторителя, а выход первого повторителя соединен со своим входом и с выходом генератора высокочастотных колебаний через первый электронный ключ, при этом входы управления первого, второго и третьего электронных ключей соединены с соответствующими выходами формирования переключающих импульсов, а выходы вторых повторителей подсоединены ко входам дифференциального усилителя. In a device for measuring the moisture content of bulk solids containing two electrodes connected to measuring and indicating potential differences between the electrodes, the potential difference measuring device includes two direct current amplification channels and a differential amplifier connected to an analog-to-digital converter, and a generator is introduced into the device clock pulses connected to a switching pulse forming unit and a high-frequency oscillation generator, and each constant amplification channel then As it includes the first electronic key, the first repeater, the second electronic key and the second repeater connected in series, a capacitor is connected in parallel between the second key and the input of the second repeater, the output of the second repeater through the third electronic key connected to the input of the first repeater, and the output of the first repeater connected to its input and output of the generator of high-frequency oscillations through the first electronic key, while the control inputs of the first, second and third electronic keys are connected to the corresponding outputs of the formation of the switching pulses, and the outputs of the second repeaters are connected to the inputs of the differential amplifier.
Повышение достоверности измерений в предполагаемом способе достигается тем, что зарядка электродов осуществляется не трением о воздух, а подачей импульсов от внешнего источника тока, а потому и не зависит от состояния их поверхностей. Наличие окислов, учитывая высокое входное сопротивление каналов усиления, практически не вносит погрешности измерения, так как окислы металлов или сплавов, которые могут быть использованы для изготовления электродов, например никель, нержавеющая сталь, латунь, бронза и др. имеют полупроводниковую проводимость. Improving the reliability of measurements in the proposed method is achieved by the fact that the charging of the electrodes is carried out not by friction against air, but by applying pulses from an external current source, and therefore does not depend on the state of their surfaces. The presence of oxides, given the high input resistance of the amplification channels, practically does not introduce measurement errors, since the oxides of metals or alloys that can be used to make electrodes, for example, nickel, stainless steel, brass, bronze, etc. have semiconductor conductivity.
Циклическая импульсная зарядка электродов датчика от внешнего источника тока с увеличением потенциала электродов в последующем цикле на заданную постоянную величину по сравнению с потенциалом электродов в предыдущем цикле, не меняя общего принципа измерения относительной влажности по разности потенциалов, позволяет совместить процессы зарядки от внешнего источника тока с разрядом на контролируемое вещество. В совокупности с решением задачи снятия заряда контролируемого вещества подачей высокочастотных колебаний в том же цикле устраняется необходимость, как вращения электродов, так и прохождения контролируемого вещества между электродами. При этом существенно упрощается конструкция датчика, повышается надежность и снижается потребляемая мощность, что особенно важно в конструкции с автономным питанием. Монотонное возрастание и убывание амплитуды высокочастотных колебаний способствует практически полному снятию остаточного заряда и, соответственно, повышению точности измерения. Без принудительного снятия заряда увеличение степени зарядки контролируемого вещества, независимо от влажности, приводит к уменьшению утечки тока с электродов и в конечном итоге к зарядке электрода измерительного до уровня, определяемого электродом опорным. Cyclic pulsed charging of the sensor electrodes from an external current source with an increase in the potential of the electrodes in the next cycle by a predetermined constant value compared to the potential of the electrodes in the previous cycle, without changing the general principle of measuring relative humidity by potential difference, allows you to combine the processes of charging from an external current source with a discharge to a controlled substance. Together with the solution of the problem of removing the charge of a controlled substance by applying high-frequency oscillations in the same cycle, the need for both rotation of the electrodes and passage of the controlled substance between the electrodes is eliminated. At the same time, the design of the sensor is greatly simplified, reliability is increased, and power consumption is reduced, which is especially important in a design with autonomous power supply. The monotonic increase and decrease in the amplitude of high-frequency oscillations contributes to the almost complete removal of the residual charge and, accordingly, to increase the measurement accuracy. Without forced charge removal, an increase in the degree of charging of a controlled substance, regardless of humidity, leads to a decrease in current leakage from the electrodes and, ultimately, to charging the measuring electrode to a level determined by the reference electrode.
Установка в контролируемое вещество только одного электрода и использование другого в качестве опорного дает возможность компенсировать влияние влажности окружающей среды на величину статического заряда, а также расширить диапазон измерения относительной влажности как в сторону меньших, так и больших значений. The installation of only one electrode in a controlled substance and the use of another as a reference makes it possible to compensate for the influence of environmental humidity on the value of static charge, as well as expand the range of measurement of relative humidity both to lower and higher values.
В устройстве для осуществления способа использование повторителей напряжения позволяет обеспечить увеличение потенциала электродов на заданную постоянную величину смещением их выходных напряжений относительно входов, а также в совокупности с включенными параллельно их входам конденсаторами запоминание потенциала перед снятием заряда с контролируемого вещества. При этом практически полностью устраняется влияние на входное сопротивление каналов низкого выходного сопротивления вторых повторителей и генератора пакетов высокочастотных колебаний при подаче импульсов зарядки с выхода последних повторителей через третьи электронные ключи и пакетов высокочастотных колебаний от генератора на выход первых повторителей и с них через первые электронные ключи на их вход, так как вносимое сопротивление в К (коэффициент усиления повторителя по току) раз больше сопротивления ключа в разомкнутом состоянии. In the device for implementing the method, the use of voltage followers allows to increase the potential of the electrodes by a predetermined constant value by shifting their output voltages relative to the inputs, as well as in combination with capacitors connected in parallel with their inputs, storing the potential before removing the charge from the controlled substance. At the same time, the influence on the input resistance of the low output resistance channels of the second repeaters and the generator of high-frequency oscillation packets when charging pulses from the output of the last repeaters through third electronic keys and high-frequency oscillation packets from the generator to the output of the first repeaters and from them through the first electronic keys to their input, since the introduced resistance in K (gain of the current repeater) is times greater than the resistance of the switch in the open state and.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего электростатический способ; на фиг. 2 эпюры импульсов управления на выходах блока формирования переключающих импульсов. In FIG. 1 shows a functional diagram of a device that implements an electrostatic method; in FIG. 2 plots of control pulses at the outputs of the switching pulse forming unit.
Устройство (фиг. 1) содержит датчик 1, состоящий из электрода измерительного 2 и электрода опорного 3. Электрод 2 подключен к входу повторителя 4, а электрод 3 к выходу повторителя 5. Выход повторителя 4 через ключ 6, а выход повторителя 5 через ключ 7 подсоединены, соответственно, к повторителям 8 и 9. Повторители 4 и 8 составляют измерительный канал усиления постоянного тока, а повторители 5 и 9 опорный канал. Входы последних повторителей 8 и 9 в каналах измерения зашунтированы, соответственно, конденсаторами 10 и 11, а их выходы соединены с входами дифференциального усилителя 12, нагруженного на аналого-цифровой преобразователь 13 с блоком цифровой индикации 14. Генератор тактовых импульсов 15 подключен к входам блока формирования переключающих импульсов 16 и генератора высокочастотных колебаний 17. К другому входу генератора 17 подсоединен выход ИСЗ блока 16. Ключи 6 и 7 составляют группу, управляемую с входа ИИ блока 16. Ключи 18 и 19 группы, управляемой с выхода ИЗ блока 16, включены между выходом и входом каждого канала усиления постоянного тока: ключ 18 между выходом повторителя 8 и входом повторителя 4, а ключ 19 между выходом повторителя 9 и входом повторителя 5. Ключи 20, 21, 22, 23 составляют группу, управляемую с выхода ИСЗ блока 16. Ключи 20, 21 включены между выходом генератора 17 и выходами входных повторителей 4 и 5, соответственно, а ключи 22 и 23 между входами и выходами повторителей 4 и 5. В каналах усиления постоянного тока в качестве повторителей напряжения могут быть использованы операционные усилители (ОУ), характеризуемые определенными значениями напряжения смещения (постоянного напряжения на выходе ОУ в отсутствии сигнала на входе). Как правило, для регулировки напряжения смещения предусмотрены выводы, к которым подключаются регулировочные резисторы. The device (Fig. 1) contains a sensor 1 consisting of a measuring electrode 2 and a reference electrode 3. The electrode 2 is connected to the input of the repeater 4, and the electrode 3 is connected to the output of the repeater 5. The output of the repeater 4 is through key 6, and the output of the repeater 5 is through key 7 connected, respectively, to repeaters 8 and 9. Repeaters 4 and 8 comprise a measuring channel for direct current amplification, and repeaters 5 and 9 are a reference channel. The inputs of the last repeaters 8 and 9 in the measurement channels are shunted, respectively, by capacitors 10 and 11, and their outputs are connected to the inputs of a differential amplifier 12 loaded onto an analog-to-digital converter 13 with a digital display unit 14. A clock 15 is connected to the inputs of the forming unit switching pulses 16 and a generator of high-frequency oscillations 17. To the other input of the generator 17 is connected the output of the satellite of block 16. Keys 6 and 7 comprise a group controlled from the input of the AI of block 16. Keys 18 and 19 of the group controlled by the outputs of block 16 are connected between the output and input of each channel for amplifying DC current: a key 18 between the output of the repeater 8 and the input of the repeater 4, and a key 19 between the output of the repeater 9 and the input of the repeater 5. The keys 20, 21, 22, 23 constitute a group, controlled from the output of the satellite of block 16. The keys 20, 21 are connected between the output of the generator 17 and the outputs of the input repeaters 4 and 5, respectively, and the keys 22 and 23 between the inputs and outputs of the repeaters 4 and 5. In the DC amplification channels, voltage repeaters can operational gain be used amplifiers (op amps), characterized by certain values of bias voltage (constant voltage at the op amp output in the absence of a signal at the input). As a rule, to adjust the bias voltage, conclusions are provided to which the control resistors are connected.
Устройство для реализации способа работает следующим образом. A device for implementing the method works as follows.
Потенциалы электродов 2 и 3 датчика 1 в исходном состоянии находятся в воздухе (окружающей среде) и близки к нулю. Генератор 15 выдает непрерывную последовательность тактовых импульсов с заданной частотой следования, которые поступают на входы блока БФПИ 16 и генератора ГВЧ 17. Блок БФПИ 16 формирует три сдвинутых по времени прохождения последовательности переключающих импульсов (фиг. 2, а, б, в). При прохождении с выхода ИЗ блока БФПИ 16 импульса заряда (фиг. 2а) происходит замыкание ключей 18 и 19. Ключи поддерживаются в замкнутом состоянии на время прохождения импульса зарядки. Этого времени достаточно для того, чтобы электроды 2 и 3 датчика 1 зарядились до потенциалов, определяемых напряжениями смещения на выходах последних повторителей 8 и 9. При прекращении действия импульса зарядки на выходе ИИ блока БФПИ 16 появляется импульс (фиг. 2 б), переводящий ключи 6 и 7 в замкнутое состояние. Оба канала усиления постоянного тока и прибор в целом переходят в режим измерения. Конденсаторы 10 и 11 заряжаются до выходного напряжения входных повторителей 4 и 5, равного потенциалу электродов 2 и 3, а напряжение на выходах последних повторителей 8 и 9 превышает напряжение на конденсаторах 10 и 11 на величину напряжения смещения. Выходное напряжение повторителей 8 и 9 поступает на входы дифференциального усилителя 12, а с него сигнал, пропорциональный разности потенциалов, на АЦП 13 и далее для визуализации на блок ЦИ 14. По прекращению импульса, когда происходит измерение потенциалов, на выходе ИСЗ блока 16 формируется импульс, который поступает на входы управления группы ключей с 20 по 23 и на второй вход генератора 17. При наличии на первом входе тактовых импульсов происходит формирование пакета высокочастотных колебаний с монотонным возрастанием и убыванием амплитуды и частотой, задаваемой периодом следования тактовых импульсов (фиг. 2, г). Одновременно с формированием пакета импульсов происходит замыкание ключей 20 23. Пакет импульсов с выхода генератора ГВЧ 17 через выходы повторителей 4 и 5 подается непосредственно на электроды 2 и 3, обеспечивая снятие с них электростатического заряда. Разомкнутые ключи 6 и 7 обеспечивают сохранение величины предшествующего потенциала электродов. После завершения импульса, когда происходит снятие заряда, цикл повторяется, позволяя при каждом приходе импульса зарядки прибавлять к предшествующему потенциалузаданную постоянную величину. По мере роста потенциалов до наступления равновесия утечка тока с электродов в окружающую среду увеличивается. При установившемся равновесии количество поступающего на электроды заряда за счет заданной постоянной величины равно потере заряда за счет утечке тока во время действия импульса измерения. При достижении равновесия, варьируя величиной напряжения смещения последних повторителей 8 и 9, независимо от относительной влажности окружающей среды устанавливают постоянное значение потенциалов на электродах с обеспечением баланса каналов (равенства потенциалов), а затем производят измерение влажности отпусканием измерительного электрода 2 в контролируемое вещество. Утечка тока с измерительного электрода 2 приводит к уменьшению его потенциала относительно потенциала на опорном электроде 3. Установившееся значение разности потенциалов с учетом градуировочной кривой соответствует определенному значению относительной влажности контролируемого вещества. The potentials of the electrodes 2 and 3 of the sensor 1 in the initial state are in air (environment) and are close to zero. The generator 15 generates a continuous sequence of clock pulses with a given repetition rate, which are fed to the inputs of the BFPI block 16 and the high-frequency generator 17. The BFPI block 16 generates three shift-shifted switching pulses (Fig. 2, a, b, c). When passing from the output of the BFPI block 16 of the charge pulse (Fig. 2a), the keys 18 and 19 are closed. The keys are maintained in a closed state for the duration of the passage of the charging pulse. This time is sufficient for the electrodes 2 and 3 of the sensor 1 to be charged to potentials determined by the bias voltages at the outputs of the last repeaters 8 and 9. When the charging pulse ceases, an impulse appears at the output of the AI of the BFPI 16 (Fig. 2 b), which translates the keys 6 and 7 in a closed state. Both DC amplification channels and the instrument as a whole go into measurement mode. The capacitors 10 and 11 are charged to the output voltage of the input repeaters 4 and 5, equal to the potential of the electrodes 2 and 3, and the voltage at the outputs of the last repeaters 8 and 9 exceeds the voltage at the capacitors 10 and 11 by the amount of the bias voltage. The output voltage of the repeaters 8 and 9 is supplied to the inputs of the differential amplifier 12, and from it a signal proportional to the potential difference is transmitted to the ADC 13 and further for visualization to the DI unit 14. Upon the termination of the pulse, when potential measurement occurs, the pulse is generated at the output of the satellite 16 of the unit 16 , which goes to the control inputs of the key group from 20 to 23 and to the second input of the generator 17. If there are clock pulses at the first input, a packet of high-frequency oscillations is formed with a monotonic increase and decrease in amplitude and the frequency specified by the period of repetition of clock pulses (Fig. 2, g). Simultaneously with the formation of the pulse packet, the keys 20 23 are closed. The pulse packet from the output of the HHF generator 17 is fed directly to the electrodes 2 and 3 through the outputs of the repeaters 4 and 5, ensuring the removal of electrostatic charge from them. Open keys 6 and 7 ensure the preservation of the value of the previous potential of the electrodes. After the completion of the pulse, when the charge is removed, the cycle repeats, allowing each time the charge pulse arrives, a predetermined constant value is added to the previous potential. As potentials rise to equilibrium, the leakage of current from the electrodes into the environment increases. In equilibrium, the amount of charge entering the electrodes due to a given constant value is equal to the loss of charge due to leakage of current during the action of the measurement pulse. Upon reaching equilibrium, varying the magnitude of the bias voltage of the last repeaters 8 and 9, regardless of the relative humidity of the environment, a constant value of the potentials on the electrodes is established to ensure the balance of the channels (equal potentials), and then the humidity is measured by releasing the measuring electrode 2 into the controlled substance. The leakage of current from the measuring electrode 2 leads to a decrease in its potential relative to the potential at the reference electrode 3. The steady-state value of the potential difference, taking into account the calibration curve, corresponds to a certain value of the relative humidity of the controlled substance.
Проведенные макетные исследования предлагаемого способа показали, что относительная погрешность измерения влажности не превышает 5% в диапазоне от 3 до 20% при диапазоне измерения от 1 до 30% Время измерения не превышает 5 с при частоте следования переключающих импульсов 20 Гц. Conducted prototype studies of the proposed method showed that the relative error in measuring moisture does not exceed 5% in the range from 3 to 20% for the measuring range from 1 to 30%. The measurement time does not exceed 5 s at a pulse repetition rate of 20 Hz.
Claims (3)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110368A RU2094798C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization |
AU30509/97A AU3050997A (en) | 1996-05-22 | 1997-04-30 | Electrostatic method for measuring the humidity of granular substances and device for realising the same |
PCT/RU1997/000132 WO1997044653A1 (en) | 1996-05-22 | 1997-04-30 | Electrostatic method for measuring the humidity of granular substances and device for realising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110368A RU2094798C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2094798C1 true RU2094798C1 (en) | 1997-10-27 |
RU96110368A RU96110368A (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=20180968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96110368A RU2094798C1 (en) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3050997A (en) |
RU (1) | RU2094798C1 (en) |
WO (1) | WO1997044653A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113311030A (en) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 上海凡宜科技电子有限公司 | Moisture sensing module |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017219685B3 (en) | 2017-11-06 | 2019-05-09 | Laird Dabendorf Gmbh | Method and apparatus for amplifying radio signals between a terminal and an antenna in a first frequency band and in a second frequency band |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU600428A1 (en) * | 1976-05-17 | 1978-03-30 | Казанский Научно-Исследовательский Технологический И Проектный Институт Химико-Фотографической Промышленности | Device for measuring moving web moisture content |
JPS56114748A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-09 | Satake Eng Co Ltd | Grain moisture measuring device |
SU1165960A1 (en) * | 1984-01-31 | 1985-07-07 | Воронежский Ордена Дружбы Народов Лесотехнический Институт | Method of continuous estimation of moisture content in wood shavings in process flow |
FR2606512B1 (en) * | 1986-11-07 | 1989-07-07 | Stephanois Rech Mec | METHOD FOR ELECTRICAL CONTROL OF SURFACE CONTAMINATION, AND IMPLEMENTATION DEVICE |
US4885543A (en) * | 1988-02-16 | 1989-12-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electrostatic discharge test apparatus |
SU1735753A1 (en) * | 1990-03-06 | 1992-05-23 | Пензенский научно-исследовательский институт математических машин | Humidity meter |
-
1996
- 1996-05-22 RU RU96110368A patent/RU2094798C1/en active
-
1997
- 1997-04-30 AU AU30509/97A patent/AU3050997A/en not_active Abandoned
- 1997-04-30 WO PCT/RU1997/000132 patent/WO1997044653A1/en active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Кричевский Е.С. Механизация и автоматизация производства. - 1971, N 2, с.38. 2. Авторское свидетельство СССР N 1165960, кл. G 01 N 25/56, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113311030A (en) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 上海凡宜科技电子有限公司 | Moisture sensing module |
CN113311030B (en) * | 2020-02-26 | 2022-12-06 | 上海凡宜科技电子有限公司 | Moisture sensing module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997044653A1 (en) | 1997-11-27 |
AU3050997A (en) | 1997-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0130430B2 (en) | ||
US4329875A (en) | Ultra sensitive liquid level detector and method | |
RU2094798C1 (en) | Electrostatic method of measuring the moisture content of loose substances and device intended for its realization | |
US4719409A (en) | Digital signal output capacitance sensor displacement gauging system | |
FI57319C (en) | ADJUSTMENT OF CAPACITY IN CAPACITY | |
Huang et al. | A new capacitance transducer for industrial applications | |
US6154620A (en) | Toner concentration measuring method, toner concentration measuring apparatus and image forming apparatus employing the same | |
JPS60178368A (en) | Method and device for converting measured current into pulse rate proportional to said current | |
GB2284676A (en) | Measuring the impedance of a lossy capacitor | |
RU2030739C1 (en) | Device for measuring humidity of loose materials | |
GB1414985A (en) | Current measurement | |
SU1239577A1 (en) | Capacitance moisture meter | |
SU1747212A1 (en) | Device for vibration cleaning of vessel walls | |
SU463923A1 (en) | Method of calibrating the sensitivity of digital devices with frequency conversion | |
SU920524A1 (en) | Device for determination of physical chemical parameters of various media | |
RU2054633C1 (en) | Capacitive level indicator | |
RU2042934C1 (en) | Device for measuring non-electric values | |
SU1000933A1 (en) | Three-element two terminal network parameter converter | |
SU1427273A1 (en) | Moisture meter for measuring moisture content of light organic liquids | |
Liu et al. | Applying simulation model to uniform field space charge distribution measurements by the PEA method | |
SU1322192A1 (en) | Method and apparatus for measuring resistance | |
SU737884A1 (en) | Device for measuring electrophysical characteristics of piezoceramic resonators | |
SU1239605A1 (en) | Device for measuring maximum frequency of total power of output signal of operational amplifier | |
JPS5518983A (en) | Liquid level detector | |
SU1187063A1 (en) | Method of differential voltammetry |