ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
CAPACITANCE SENSOR FOR HUMIDITY MEASUREMENT

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности, например, льняных стеблей.
Известен емкостный датчик влажности материалов, содержащий пробоприемную камеру с дном, уплотнительный шток с расположенными в его торцевой части электродами рассеянного поля и индикатор степени сжатия пробы материала. Пробоприемная камера снабжена дополнительным дном, выполненным в виде отдельных секций, с возможностью перемещения друг относительно друга по направлению прилагаемого усилия уплотнительного штока посредством упругих элементов, в качестве которого использована пружина, одним концом присоединенная к дну камеры, а другим концом - к отдельной секции дополнительно дна [1].
Недостатком указанного устройства является невозможность его применения при определении влажности материала в потоке.
Известен также емкостный датчик для измерения в потоке влажности материалов, содержащий ленточные электроды, подключенные к измерительной схеме переключателем и размещенные на изолирующей подложке, один конец которой закреплен шарнирно [2].
Недостатком указанного датчика является сложность в обеспечении постоянных параметров анализируемого материала (объемная плотность, толщина), что усложняет анализ и снижает его точность.
Указанный емкостный датчик влажности по своей технической сущности наиболее близок к заявляемому, и поэтому предлагается в качестве прототипа.
Технической задачей изобретения является упрощение и повышение точности измерения влажности.
Поставленная задача достигается тем, что в емкостном датчике для измерения в потоке влажности материала, содержащем ленточные электроды, подключенные к измерительной схеме переключателем и размещенные на изолирующей подложке, один конец которой закреплен шарнирно, согласно изобретению изолирующая подложка имеет дугообразную форму, незакрепленный конец которой подпружинен и обеспечивает прижатие к расположенному сверху от ленточных электродов материалу, постоянство плотности которого обеспечивается дозатором, а переключатель выполнен в виде электродов, замыкающих цепь подключения к измерительной схеме в момент расположения анализируемой порции материала над электродами подложки.
Дугообразная форма подложки обеспечивает беспрепятственное перемещение анализируемого материала. Подпружинивание незакрепленного конца дугообразной подложки обеспечивает постоянство условий прижатия ее к расположенному сверху от ленточных электродов материалу, что повышает точность результатов. Кроме этого, постоянство плотности материала при его измерении достигается с помощью дозатора, позволяющего формировать одинаковую плотность материала, а значит и стабильность условий измерений. Эти обстоятельства повышают точность получаемых результатов и упрощают анализ, так как при этом не требуется дополнительных операций по стабилизации условий испытания.
Наличие переключателя, выполненного в виде электродов, замыкающих цепь подключения к измерительной схеме в момент расположения анализируемой порции материала над электродами подложки, позволяет проводить измерение влажности материала в потоке, именно в тот момент времени, когда обеспечивается постоянство параметров порции материала над электродами. Это повысит точность результатов определения влажности.
На фиг.1 изображен предлагаемый датчик, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Емкостный датчик содержит ленточные электроды 1, размещенные на равных расстояниях друг от друга на изолирующей подложке 2. Электроды 1 подключены к измерительной схеме 3, а подложка 2 одним концом установлена на шарнире 4 и имеет обтекаемый дугообразный вид. Для уплотнения анализируемого материала используется пружина 5, закрепленная к подложке. Электроды 1 подключены к измерительной схеме 3 через переключатель 6. Выключатель 6 жестко закреплен на внешней стороне диска 7.
Емкостный датчик работает следующим образом.
При перемещении анализируемых стеблей лубяных культур дозирующими дисками (дозатора) 8 формируется постоянство их плотности. Это обеспечивается за счет использования фрикционной муфты. Далее стебли поступают к приемным дискам 7. Зубья приемных дисков захватывают порцию стеблей с постоянной плотностью во впадинах диска и перемещают ее по обтекаемой дугообразной подложке 2 с расположенными на ней ленточными электродами. Стабилизация условий прижатия стеблевого материала обеспечивается за счет подпружинивания одного из концов подложки. При взаимодействии переключателя 6, выполненного в виде электродов, с элементами зубчатого диска 7 в момент начального расположения анализируемой порции стеблей над электродами подложки замыкается цепь подключения электродов к измерительной схеме и производится замер влажности.
Применение предлагаемого емкостного датчика не требует капитальных затрат и позволит проводить измерения влажности анализируемого материала в перемещающемся потоке.
Источники информации
1. Авт.свид. СССР № 1033866, Кл. G01N 27/22 «Емкостный датчик влажности», авторы: А.В.Кудрявцев, В.Н.Шевченко, Д.Ш.Ибраев, Опубл. бюл. № 11 от 23.03.1988 г.
2. Авт.свид. СССР № 1002933, Кл. G01N 27/22 «Емкостный датчик для измерения влажности сыпучих материалов в потоке», авторы: Р.З.Икрамов, А.Халиков, Опубл. бюл. № 9 от 07.03.1983 г.