Opis patentowy opublikowano: 31.07.1982 Int. CL2 G01N 27/22 CZY i tLNlA U^edu Polecirowego M tj |»cmkr< t) Lnuml Twórcy wynalazku: Wojciech Adamski, Ernest Haparta, Roman Trza- skalik Uprawniony z patentu: Rybnickie Przedsiebiorstwo Budownictwa We¬ glowego „PEBEROW", Rybnik (Polska) Przyrzad do pomiaru wilgotnosci podlozy budowlanych Przeidmiotem wynalazku jest przyrzad do po¬ miaru wilgotnosci podlozy budowlanych dzialajacy na zasadzie pomiaru wartosci pojemnosci wyste¬ pujacej pomiedzy elektrodami przyrzadu, a bada¬ nym podlozem.Znane jest rozwiazanie wilgotnosciomierza po¬ jemnosciowego firmy „AUCON" wedlug opisu patentowego austriackiego rur 520 022. Przyrzad ten pracuje w oparciu o generator LC, którego amplituda wzbudzenia jest proporcjonalna do wilgotnosci badanego podloza. Wzrost pojemnosci elektrod przyrzadu w abosunku do badanego po¬ dloza powoduje wzrost amplitudy wzbudzania ge¬ neratora. Wada przyrzadu jest latwosc powstawa¬ nia sprzezen zwrotnych, które wplywaja na do¬ kladnosc pomiaru. Ponadto konstrukcja elektrod nie pozwala na badanie podlozy o powierzchniach chropowatych i nierównych.Islbota wynalazku jest przyrzad do pomliaru wil¬ gotnosci podlozy budowlanych zlozony z genera¬ tora drgan prostokatnych wyposazonego w dwie identyczne pojemnosci sprzegajace i sondy po¬ miarowej przylaczonej równolegle do jednej / dwóch pojemnosci sprzegajacych generatora. Przy¬ rzad zawiera -takze wychylowy wskaznik, wyiska- lowany w jednostkach wilgotnosci, przylaczony do przeciwleglych wyjsc generatora, stanowiacych wtórniki emiterowe poprzez zmienna rezystan¬ cje skalowatnlia. Sonda pomiarowa zlozona jest z dwóch elektrod przymocowanych do obudowy przyrzadu wykonanej z materialu izolacyjnego.Elektrody sondy sa odizolowane elektrycznie od siebie. Kazda elektroda wyposazona jeistt w meta¬ lowa plytke zamocowana w obramowaniu z ma- 5 terialu elastycznego, które przyklejone jest do obudowy przyrzadu. Calosc elektrody pokryta jest elastyczna membrana uszczelniajaca, tworzaca przestrzen pomiedzy plytka metalowa, a wewne¬ trzna powierzchnia membrany. Przestrzen ta wy- 10 pelniona jest materialem elastycznym, który sta¬ nowi tworzywo nie zmieniajace swej objetosci przy odksztalceniach fizycznych.Przyrzad wedlug wynalazku umozliwia, dzieki odpowiedniej konstrukcja elektrod, pomiar wilgot- 15 nosci podlozy gladkich, chropowatych i 'nierów¬ nych w szerokim zakresie pomiarowym. Pomiar jest dokonywany impulsowo, co powoduje, ze otrzymany wyiniilk jest bardzo dokladny.Wynalazek uwidoczniono w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy ukladu elektronicznego przyrzadu, a fig. 2 — komsftrukcje sondy w przekroju po¬ przecznym.Przyrzad sklada sie z generatora drgan prosto¬ katnych, sondy Cx oraz wskaznika wyehylowe- go W. Generator zbudowany jest na tranzystorach T2 i T5 i pojemnosciach sprzegajacych Cx i C2 o równych wartosciach. Równolegle do pojemnosci Cx jest wlaczona sonda pomiarowa Cx. Uklad po¬ miarowy stanowi wskaznik wychylowy W, którym 20 30 114 7783 jest miernik maigneitoeleikrtryczny, podlaczony do przeciwleglych wyjsc generatora Yx i Y2, które tworza dwa wtórniki emiterowe zbudowane na tranzystorach Tlf Te. Wskaznik W jest skalowany regulowana rezystancja R14. Sonda pomiarowa Cx sklada sie z dwóch elekltrod A, B, odizolowanych elektrycznie od siebie i przymocowanych do obu¬ dowy 1 przyrzadu. Kazda z elektrod wyposazona jest w metalowa plytke 2 zamocowana w obra- mcwaintiu 3 z maiterialu elastycznego, który jest przyklejony do obudowy 1 przyrzadu. Metalowa plytke 2 wraz z obramowaniem 3 pokrywa ela¬ styczna membrana 5 uszczelniajaca, która tworzy pewna . przesitxzen_j)omiedzy plyttka metalowa 2, a powierzchnia wewnetrzna membrany 5. Prze¬ strzen ta wypelnia elastyczny material 4, który nie zmlienia swej objetosci przy odksztalceniach fizycznych. Dzialanie przyrzadu oparte jest na zasadzie pomiaru .pojemiriosci jaka przedstawiaja elektrody sondy w stosunku do badanego podlo¬ za. Wraz ze wzrostem wilgotnosci podloza wzra¬ sta pojemnosc elektryczna pomiedzy elektrodami przyrzadu, a badanym podlozem.Dzialanie przyrzadu jest nastepujace: pojem¬ nosci sprzegajace Cx, C2 generatora sa naprzemian ladiowane do wartosci napiecia zasilania. Konden¬ sator Cx ladowany jest w obwodzie zlacze baza- -emiiter tranzystora T2, dioda D2 i rezystor R5.Kondensaitor C2 ladowany jest natomiast w obwo¬ dzie rezystor R* dioda D4, zlacze baza-emiter tranzystora T5. Rozladowywanie kondensatorów Ci i C2 odbywa sie staiopradowo przez zródla pra¬ dowe zbudowane na tranzystorach T8 i T4. Wiel¬ kosc pradu rozladowania kondensatorów Clt C2 okreslona jest ilorazem wielkosci napiecia na ba¬ zach tranzystorów T8 i T4 przez wartosc rezy- stencji emiterów R8, R4. Równolegle do kondensa¬ tora Cx przylaczona Jest sonda pomiarowa Cx. W stanie, gdy wilgotnosc podloza jest zerowa, przy równych co do wartosci pojemnosciach Cu C2 i rezystancjach R8, R4, generator wysyla impulsy symetryczne, identyczne co do wartosci amplitu¬ dy i czasu trwamlia, które pojawiaja sie na kole¬ ktorach tranzystorów T2, T5. Impulsy te sa po¬ wtórzone na wyjsciach wtórników emiterowych zbudowanych na tranzystorach Ti i Te. WitórnLki emiterowe posiadajac duza odpornosc wejscio¬ wa nie obciazaja generatora. Do wyjsc Yu Y2 wtórników emiterowych podlaczony jest uklad pomiarowy skladajacy sie ze wskaznlilka wychylo- wego W i potencjometru skalujacego Ri4.W stanie wilgotnosci zerowej impulsy podane z generatora poprzez wtórniki - emiterowe na uklad pomiarowy sa symetryczne i wskaznik W nie wychyli sie. W chwtili, gdy elektrody A, B sondy Cx zostana przylozone do wilgotnego pod- lozai, wówczas pojemnosc Cx zostanie zwiekszona o pojcimnosc 1/2 Cx sondy. Spowoduje v to zwie¬ kszenie pólokresu drgan generaltora, wywolane przez rozladowanie pojemnosci Cx zwiekszonej o dodatkowa pojemnosc 1/2 Cx sondy pomiarowej.Powoduje to zwiekszenie czasu rozladowania kon¬ densatora Clf a tym sasmym ndesymetrie impulsów pojawiajacych sie na wyjsciach Yly Y2 genera¬ tora. W zwiazku z tym poplynie prad wyrówna- 778 4 wczy przeiz uklad pomiarowy i wskaznik W wy¬ chyli sie proporcjonalnie do wielkosci niesyme- trii impulsów na wyjsciach Yu Y2 generatora.Ndesymetria impulsów zwiaziana jest jednoznacz¬ nie zaleznoscia z pojemnoscia sondy pomiarowej Cx uzalezniana od wilgotnosci badanego podloza, w zwiazku z tym wilgotnosc podloza jest jedno¬ znacznie odwzorowana przez wychylenie , wska¬ znika W wyskalowanego w jednostkach wilgo- 10 tnosci.Przylaczenie sondy pomiarowej Cx równolegle do pojemnosci C2 spowoduje jedynie wychylenie wskaznika W w przeciwna strone. Przylozenie sondy pomiarowej Cx do nierównej powierzchni 15 badanego podloza powoduje odksztalcenie elasty¬ cznej membrany 5 i jednoczesnie odksztalcenie, elastycznego materialu 4, jednak srednia odle¬ glosc plytek 2 elektrod A, B od powierzchni ba¬ danego podloza nie ulegnie zmianie. Jest to mo- 20 zliwe dzieki zastosowaniu elastycznego materia¬ lu 4, który przy odksztalceniach zmienia swój ksztalt bez zmiany objetosci.Przyrzad wedlug wynalazku znajduje zastoso¬ wanie w budownictwie do pomiarów wilgotnosci 25 podlozy budowlanych, tynków, itp. oraz wszedzie tam, gdzie wymagana jeat duza dokladnosc i szy¬ bkosc wykonania pomiaru zawartosci wilgoci w podlozach. 30 PL