SU379865A1 - СССР Зависимое от авт. свидетельства К° — За влено 17.11.1971 (№ 1622082/26-25) с присоединением за вки № — Приоритет — Опубликовано 20.IV.1973. Бюллетень № 20 Дата опубликовани описани 23.Vll.l973М. Кл. G 01п 27/22УДК 547.915(088.8) - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроавтоматизации процессов сельскохоз йственного производства и может быть использовано , в частности, при измерении жирности молока .

Молоко  вл етс  электролитом и кроме емкостной проводимости имеет большую активную проводимость. Вследствие этого при измерении жирности молока по емкостной проводимости возникают значительные погрешности , а иногда замер практически невозможен.

С целью повышени  точности измерений и исключени  вли ни  активной проводимости молока на результаты замера при определении жирности молока по предлагаемому способу возбуждают пр моугольными импульсами контур ударного возбуждени  и по длительности первого импульса на выходе контура суд т о содержании жира в молоке.

Емкостной датчик жирности молока дополн ют параллельно включенной индуктивностью и полученный контур (г, L, С) возбуждают пр моугольными импульсами. В качестве датчика жирности молока используют коаксиальный цилиндр из нержавеющей стали, диаметр наружного электрода которого , внутреннего электрода 0,5 мм, а высота 30 мм.

На фиг. 1 приведена эквивалентна  схема датчика жирности, используемого при реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - принципиальна  электрическа  схема устройства , позвол ющего реализовать предлагаемый способ; на фиг. 3 показаны эпюры импульсов в характерных точках схемы.

Эквивалентна  схема датчика жирности содержит параллельно включенные емкость С

и активное сопротивление г (фиг. 1). Величина емкости С определ етс  диэлектрической проницаемостью молока, котора  измен етс  с изменением содержани  жира в молоке. Например, при изменении жирности молока в пределах 0,1 -12% диэлектрическа  проницаемость молока измен етс  соответственно в пределах 1500-600 ед. Таким образом, изменение содержани  жира в молоке приводит к изменению емкости контура (г, L, С) ударного возбуждени . Применение контура позвол ет исключить вли ние активной проводимости молока на процесс измерени  его жирности . Активна  проводимость молока не св зана с содержанием в нем жира, а определ етс  в основном солевым составом молока и

его температурой.

При подаче на вход контура последователькости видеоимпульсов большой скважности в контуре возникает переходный процесс, которын описываетс  уравнени ми U. R; гdt П.,-еле несложных преобразований получаетс  д.-фференциальное уравнение дл  нанр жени  , а контуре. . п dU , 2 /1 , R г 7 2,Г) -- + 2.-+ u.o(l + -j ---oV/, При контуре уравнение (3) нринимает . dU . If, 2,0 1- шоСУ «о/Л, при t 0; IL 0; i, I; C получаем решение дифференциального урав- 25 ц-чи  (4) e sin (( - cp), где ш - I ojo - а - частота свободных колебаний в контуре, ф - начальный фазовый сдвиг. Изме1    индуктивность L контура, можно 35 добитьс  такого режима, при котором в этом случае сйс (0о и -:- (б) 40 Таким образом, «с не зависит от активной составл ющей г, а полностью обусловлена величиной С, поскольку L const. При изменении жирности молока измен етс  емкость С датчикаГа следовательноТи частота ю7на- 45 пр жени  на контуре. Фиксиру  изменение Cue, МОЖНО судить об изменении жирности молока . Условие существовани  колебательного ре- 50 жима в рассматриваемом контуре ударного возбуждени : При несоблюдении этого услови  в коптуре возникает апериодический переходный процесс , что сказываетс  на точности измерений. Следовательно, предлагаемый способ опреде-60 лени  жирности молока применим и дает хорощие результаты лищь при существовании колебательного режима в контуре ударного возбуждени , в который включен датчик жирности молока. Колебательный режим в кон-65 5 10 15 (4) 20 (5) 30 55 туре может быть легко обеспечен выбором соответствующего значени  шунтирующей индуктивности. Пр моугольные импульсы с крутым фронтом (фиг. 3, а) от генератора 1 поступают на вход контура 2, в котором в качестве индуктивности используетс  первична  обмотка трансформатора 3 (трансформатор используетс  дл  разделени  цепей генератора от остальной схемы). Выделенные диодом 4 положительные полуволны напр жени  на контуре (фиг. 3, г) поступают на ключ, составленный из транзисторов 5 и б и выдел ющий первую положительную полуволну. Ключ находитс  в открытом состо нии до тех пор, пока в напр жении И (фиг. 3, б) не по вл етс  отрицательна  полуволна, выдел ема  диодом 7, котора  опрокидывает триггер на транзисторах 8 и Я открывает транзистор 5, запирает транзистор 6 н тем самым запирает ключ. Ключ поддерживаетс  в запертом состо нии в течение времени, равного длительности пребывани  триггера в рабочем режиме , после чего триггер возвращаетс  в исход - состо ние и открывает ключ. Этого времени достаточно дл  того, чтобы закончилс  переходный процесс в контуре. Выделенна  перва  полол ительна  полуволна поступает на вход усилител -ограничител , собранного на транзисторах 10 и 11; на выходе его образуютс  пр моугольные видеоимпульсы длительностью, равной половине периода напр жени  на контуре. С изменением частоты напр  кени  на контуре измен етс  длительность этих импульсов. Остальна  часть схемы преобразует изменение длительности импульсов в пропорциональное ему изменение напр жени . Эта часть схемы работает следующим образом. При поступлении на базу транзистора 12 импульса от усилител -ограничител  он запираетс , при этом конденсатор 13 через рези ор 14 зар жаетс  в течение длительности импульса (фиг. 3, е). Напр жение на конденсаторе 13, пропорциональное длительности импульса, усиливаетс  транзистором 15 и измер етс  стрелочным прибором 16, проградуированным в % жирности. На фиг. 3, е показан случай измерени  напр жени  на конденсаторе 13 дл  двух значений жирности Жг и ЖаПосле окончани  импульса, поступающего от генератора /, в контуре также возникают колебани , но при этом перва  полуволна имеет отрицательный знак. Она поступает на вход триггера, опрокидывает его и тем самым запирает ключ. Ключ, как и в первом случае, находитс  в запертом состо нии в течение времени, необходимого дл  окончани  переходного процесса в контуре. Таким образом, триггер запирает ключ дважды за врем  одного импульса генератора (фиг. 3,6).

Предмет изобретени 

Способ определени  жирности молока, основанный на измерении диэлектрической проницаемости емкостным датчиком жирности, включенным в контур ударного возбуждени .

отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, возбз ждают пр моугольными импульсами контур ударного возбуждени  и ио длительности первого импульса на выходе контура суд т о содержании жира в молоке.

|..Й.

/

а

6