SU1165967A1

SU1165967A1 - Способ измерени влажности

Info

Publication number: SU1165967A1
Application number: SU833646937A
Authority: SU
Inventors: Владлен Семенович Ройфе; Константин Давидович Тухарели
Original assignee: Научно-исследовательский институт строительной физики
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-07-07

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ твердых веществ при помощи емкостного трехэлектродного датчика, заключающийс в том, что электроды устанавливают на исследуемом объекте в одной плоскости и на одной оси, причем второй электрод располагают между первым и третьим электродами так, что рассто ние между первым и вторым электродами меньше рассто ни между вторым и третьим электродами , подают на электроды переменное напр жение , измер ют емкость между электродными парами и по результатам измерени емкости рассчитывают влажность материала, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени путем исключени вли ни на результат измерени параметров поверхностного сло вещества, на три электрода подают напр жени одинаковой частоты и фазы, измен ют амплитуду напр жени между первым и вторым электродами и по достижении минимального значени емкости между ними производ т изS мерение емкостей между электродными па (Л рами.

Description

1 - г

О)

сд со с: |

J 4

Фиг. / Изобретение относитс к физико-техническим измерени м и может быть использованы дл измерени влажности неоднородных по толщине материалов. Известен способ измерени влажности путем создани в материале электрического пол между компланарными электродами емкостного датчика и измерени его емкоети 1. Недостатком этого способа вл етс низка точность измерени , обусловленна сильным вли нием качества поверхности материала . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ измерени влажности твердых веществ при помощи емкостного трехэлектродного датчика , заключающийс в том, что электроды устанавливают на исследуемом объекте в одной плоскости и на одной оси, причем второй электрод располагают между первым и третьим электродами так, что рассто ние между первым и вторым электродами меньще рассто ни между вторым и третьим электродами, подают на электроды переменное напр жение, измер ют емкость между электродными парами и по результатам измерени емкости рассчитывают влажность материала 2. Недостатком известного способа вл етс невозможность исключени вли ни на результаты измерений поверхностного сло переменной толщины, что обусловлено большой нелинейностью чувствительности датчика с компланарными электродами к диэлектрическим свойствам слоев материала, расположенных на разных глубинах. Цель изобретени - повышение точности измерени путем исключени вли ни на результат измерени параметров поверхностного сло вещества. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени влажности твердых веществ при помощи емкостного трехэлектродного датчика, заключающемус в том, что электроды устанавливают на исследуемом объекте в одной плоскости и на одной оси, причем второй электрод располагают между первым и третьим электродами так, что рассто ние между первым и вторым электродами меньше рассто ни между вторым и третьим электродами, подают на электроды переменное напр жение, измер ют емкость между электродными парами и по результатам измерени емкости рассчитывают влажность материала, на три электрода подают напр жени одинаковой частоты и фазы, измен ют амплитуду напр жени между первым и вторым -электродами и по достижению минимального значени емкости между ними производ т измерение емкостей между электродными парами . На фиг. 1 изображено пространственное распределение электрических полей в слое исследуемого -материала при использовании трехэлектродного датчика; на фиг. 2 - блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ. Трехэлектродный датчик состоит из электродов 1-3, размещенных на исследуемом объекте 4. При этом создаютс одновременно два электрических пол - основное и дополнительное. Основное поле, создаваемое между электродами 1 и 3, под действием разности потенциалов fi - fj имеет сравнительно большую глубину проникновени в объект. Дополнительное поле, создаваемое между электродами 1 и 2, под действием разности потенциалов Af -fz-fi имеет сравнительно малую глубину. Если f2 1 О силовые линии дополнительного пол направлены навстречу силовым лини м основного пол , поэтому в поверхностном слое материала объекта вследствие суперпозиции полей происходит их взаимна компенсаци . Регулиру величину потенциала fa на электроде 2, измен ют напр женность дополнительного пол , при этом мен етс его глубина проникновени , что позвол ет компенсировать основное поле на заданную глубину. При этом измер етс емкость между электродами 1 и 3 и при достижении емкостью минимального значени paсчитываетс , суммарна емкость С датчика по формуле Сх Cs +/С„ + C,j - Cjj . где С-баластова емкость датчика (подложки , проводов, и т.п.); Сц-собственна частична емкость электрода 1; С,ц- частична емкость между электродами 1 и 3; С1г,частична емкость между электродами 1 и 2. Далее по результатам измерени Сх определ етс влажность материала. В силу того, что напр женность электрического пол , создаваемого компланарной системой электродов, максимальна на поверхности материала и нелинейно убывает по его толщине, в емкости Сц и Cij существенный вклад вносит поверхностный слой материала объекта, диэлектрические свойства которого могут заметно отличатьс от остальной массы материала. Емкость целиком определ етс свойствами поверхностного сло материала. Регулиру напр жение на электроде 2, добиваютс практически полного устранени вли ни на результаты измерений поверхностного сло материала. Измеритель 5 емкости соединен с измерительным электродом 1. Между измерительным электродом 1 и охранным электродом 2

включены последовательно соединенные повторитель 6 напр жени и усилитель 7. Усилитель 7 выполнен с переменным коэффициентом ускорени от 1 до 1,5.

В результате суперпозиции встречных полей в поверхностном слое материала поле отсутствует, поэтому изменение свойств этого сло также, как качество поверхности не

оказывает вли ни на результаты измерени емкости между электродами 1 и 3.

Повышение точности и достоверности результатов измерени предлагаемым способом позвол ет уменьшить общее число результатов измерений при исследовании объектов на влажность и тем самым повысить производительность труда.

Claims

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ твердых веществ при помощи емкостного трехэлектродного датчика, заключающийся в том, что электроды устанавливают на исследуемом объекте в одной плоскости и на одной оси, причем второй элект- род располагают между первым и третьим электродами так, что расстояние между первым и вторым электродами меньше расстояния между вторым и третьим электродами, подают на электроды переменное напряжение, измеряют емкость между электродными парами и по результатам измерения емкости рассчитывают влажность материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния на результат измерения параметров поверхностного слоя вещества, на три электрода подают напряжения одинаковой частоты и фазы, изменяют амплитуду напряжения между первым и вторым электродами и по достижении минимального значения емкости между ними производят из- g мерение емкостей между электродными парами.

SU „„1165967