СВЧ-ВЛАГОМЕР ПИЩЕВЫХ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

СВЧ-влагомер пищевых и сыпучих материалов.
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для экспресс-определения влажности сыпучих продуктов и вязких пищевых материалов.
Известно устройство для определения влажности сыпучих материалов, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор и передающую антенну, в раскрыве которой размещена корректирующая линза в виде металлических колец, приемную антенну, соединенную с индикатором, кювету для исследуемого материала, установленную между передающей и приемной антеннами (см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР № 1377690, кл. G 01 N 22 / 04, 1986).
Недостаток устройства состоит в достаточно ограниченной области его использования, поскольку для определения влажности в этом устройстве на каждый вид материала требуется устанавливать строго определенные дифракционные кольца, что не всегда возможно.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранное в качестве прототипа СВЧ-влагомер пищевых и сыпучих материалов, содержащий последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор, аттенюатор, кювету для исследуемого материала, детектор и приемник измерительного сигнала (см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР № 905755, кл. G 01 N 23 / 24, 1976).
К недостаткам данного устройства следует отнести его сравнительно сложное конструктивное исполнение, а также определение влажности исследуемого материала с помощью таблиц, номограмм и вычислительного устройства.
G 01 N22/04
Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата, который выражается в повышении эффективности измерения влажности исследуемых образцов материалов за счет непосредственного определения влажности путем одновременного фиксирования поглощенного и отраженного измерительных сигналов.
Новизна предложенного устройства состоит в том, что оно снабжено направленным ответвителем и дополнительной измерительной секцией, выполненной в виде дополнительного аттенюатора, подключенного к введенным в устройство последовательно соединенным детектору и приемнику измерительного сигнала.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна, так как оно не известно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано существующими техническими средствами.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На чертеже представлена структурная блок-схема предложенного устройства.
СВЧ-влагомер пищевых и сыпучих материалов определяет влажность по методу поглощения и отражения электромагнитной волны и содержит последовательно соединенные сверхвысокочастотный генератор 1 с блоком питания (условно не показан), аттенюатор 2, кювету 3 для исследуемого материала, детектор 4 и приемник 5 измерительного сигнала.
СВЧ-влагомер снабжен направленным ответвителем 6 и дополнительной измерительной секцией, выполненной в виде дополнительного аттенюатора 7, подключенного к введенным в устройство последовательно соединенным детектору 8 и приемнику 9 измерительного сигнала.
Работа предложенного устройства осуществляется следующим образом.
В кювета 3 для исследуемого материала закладывается исследуемый образец пищевого материала и кювета с закрытой заглущкой устанавливается в устройство.
Включается блок питания СВЧ-генератора 1. Исследуемый образец пищевого материала под воздействием источника внешнего воздействия (условно не показан) уплотняется и облучается электромагнитной энергией генератора 1, при этом поглощенная часть электромагнитной энергии прямой волны визуально фиксируется индикатором приемника 5 измерительного сигнала, а отраженная часть электромагнитной энергии поступает на индикатор приемника 9 измерительного сигнала. Процесс продолжается до прекращения изменений и стабилизации одновременно фиксируемых значений по обоим индикаторам, что соответствует определению истинного значения влажности исследуемого материала в кювете.
В случае, если в измерительную кювету для исследуемого материала помещают пищевые продукты влажностью 10-40 %, влажность определяют по индикатору приемника 9 измерительного сигнала, а если пищевые продукты имеют влажность 50 - 80 %, отсчет влажности ведут по индикатору приемника 5 измерительного сигнала. В устройстве может использоваться один индикатор с переключателем.
Таким образом, предложенное устройство является комбинированным и практически позволяет определять влажность пищевых продуктов в широком диапазоне.
Кроме того, обеспечение одинаковой плотности материалов в кювете при замерах позволяет производить одно измерение вместо многократной регистрации информации с последующим усреднением результата, что повышает точность и ускоряет процесс измерения влажности исследуемых образцов материалов.