SU1644008A1 - Устройство дл измерени влажности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Устройство дл  измерени  влажности содержит канал прошедшей электромагнитной волны, источником которой  вл етс  СВЧ-генератор 11, передающую и приемную антенны 4 и 10, между которыми размещена кювета 6, и датчик измерени  поверхностной влажности, состо щий из высокочастотного генератора 2, в частотозадающую цепь которого включены конденсаторы 7-9, установленные в кювете 6. В результате ослаблени , обусловленного поглощением и рассе нием СВЧ-энергин и характеризующего интегральную влажность, а также ослаблени , обусловленного отражением СВЧ-энергии от границы раздела воздух- материал, повышаетс  точность измерений , 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в отрасл х народного хоз йства, где влажность  вл етс  контролируемым параметром исследуемых материалов.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства дл  измерени  влажности.

Устройство дл  измерени  влажности содержит механизм 1 уплотнени , высокочастотный генератор (ВЧГ) 2, электронный ключ 3, передающую антенну 4, крышку 5, кювету 6, конденсаторы 7-9, приемную антенну 10, СВЧ-генератор 11 делитель 12 мощности, переключатель 13, первый детектор 14, первый усилитель 15, перемножитель 16, второй детектор 17, переменный аттенюатор 18 генератор 19 низкой частоты (ГНЧ), блок 20 управлени , второй усилитель 21, интегратор 22 и генератор 23 тока.

Устройство дл  измерени  влажности работает следующим образом.

Суммарное ослабление СВЧ-сигна- ла, прошедшего через образец материала , определ етс  выражением .-

А N + Г, где А - суммарное ослабление;

N - ослабление, обусловленное поглощением и рассе нием СВЧ-энергии и характеризую- щее интегральную влажность; Г - ослабление, обусловленное отражением СВЧ-энергии от границы раздела воздух-материал . Так как величина Г определ етс  в основном поверхностной влажностью, а N только объемной влажностью, то изменение соотношени  поверхностной и объемной влажности при посто нном ко- личестве влаги в материале (определ ема  влажность материала), привод  к изменению значени  суммарного ослаблени  А.

СВЧ-сигнал от СВЧ-генератора 1Г делитс  в делителе 12 СВЧ-мощности между опорным и измерительным каналами . В измерительном канале амплитуда сигнала ослабл етс  в исследуемом материале, помещенном между приемной и передающей антен чмн 10, а в опорном канале амплитуда сигнала ослабл етс  аттенюатором 18.Переключатель 13, управл емый генератором 19, подключает к входу первого детектора 14 поочередно выходы измерительного и опорного каналов. Продетектированные сигналы усиливаютс  первым усилителем 15 и поступают на вход перемножител  16. Генератор 19 низкочастотных сигналов управл ет переключателем 13 и перемножителем 16 так, что Продетектированные измерительный и опорный сигналы поступают на вход генератора 23 тока в противофазе, который управл ет интегратором 22. На выходе интегратора 22 получаетс  разностный сигнал, характеризующий ослабление в измерительном канале, пропорциональное влажности материала , ко.торый усиливаетс  вторым усилителем 21 и поступает на управл ющий вход аттенюатора 18. В результате ослаблени  в опорном канале становитс  равным ослаблению в измерительном канале. Сигнал, управл ющий управл емым аттенюатором, принимаетс  и запоминаетс  блоком 20.

ВЧГ 2 вырабатывает высокочастотные колебани , амплитуда и частота которых определ ютс  параметрами (добротностью и посто нной времени) задающего контура ВЧГ 2. Блок 20 с помощью электронных ключей 3 поочередно подключает конденсаторы 7-9 - датчики поверхностной влажности к контуру ВЧГ 2 и запоминает величины сигналов с детектора 17.

Claims (1)

1. Параметры ВЧ-колебаний измен ютс  пропорционально поверхностной влажности материала, поэтому величина сигнала, на выходе детектора 17 также определ етс  поверхностной влажностью материала. Затем блок 20 опре дел ет среднее значение поверхностной влажности и по уравнению множественной регрессии предварительно полученной градуировочной зависимости вычисл ет значение влажности материала и индицирует его на цифровом табло . Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  влажности , содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор и делитель мощности , кювету дл  размещени  исследуемого материала, установленную между передающей и приемной антеннами, переключатель, переменный аттенюатор, подсоединенный к первому выходу делител  мощности, последовательно соеди51644008

   ненные первый детектор и первый уси-тегратор и второй усилитель, выход литель, а также датчик поверхност-которого соединен с управл ющим вхо- ной влажности, отличающее-дом переменного аттенюатора, генера- с   тем, что, с целью повышени  точ-тор низкой частоты, выход которого ности измерений, датчик поверхностнойподсоединен к управл ющему входу перевлажности выполнен в виде конденсато-ключател  и второму входу перемножи- ров, установленных в кювете и включен-тел , блок управлени , выход которого ных через электронный ключ в частото-соединен с управл ющим входом элект- задающую цепь высокочастотного гене- JQронного ключа, первый вход подключен ратора, а также введены последователь-к выходу второго усилител , а второй но соединенные перемножитель, первыйвход через введенный второй детектор- вход которого соединен с выходом пер-к выходу высокочастотного генератора. вого усилител , генератор тока, ин