close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3982

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3982
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 01N 27/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ
(21) Номер заявки: 970173
(22) 1997.03.26
(46) 2001.06.30
(71) Заявитель: Кузнецов А.Е. (BY)
(72) Автор: Кузнецов А.Е. (BY)
(73) Патентообладатель: Кузнецов
Евгеньевич (BY)
Александр
(57)
Устройство для экспресс-контроля качества жидкостей, содержащее счетный автогенератор, где положительная обратная связь осуществляется через емкостной датчик, представляющий собой плоский конденсатор, между пластинами которого помещается кювета с контролируемой жидкостью, схему индикации, задающий автогенератор, отличающееся тем, что счетный и задающий автогенераторы выполнены на
логических элементах одной цифровой микросхемы, а задающий автогенератор через первый ключ соединен
со входом схемы останова счета, подключенной к первому и второму ключам и к схеме счета, вход которой
через второй ключ соединен со счетным автогенератором, а выход подключен к схеме индикации.
BY 3982 C1
(56)
RU 2046332 C1, 1995.
RU 2045053 C1, 1995.
RU 94037803 A1, 1996.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для экспресс-контроля качества воды, жидких пищевых продуктов, алкогольных напитков, нефтепродуктов и других жидкостей, изменение состава которых или отклонение от нормы вызывает изменение их диэлектрической проницаемости.
Известно устройство для контроля идентичности веществ [1], содержащее генератор опорного напряжения прямоугольных импульсов скважности 2, имеющий два противофазных выхода, емкостной датчик, со-
BY 3982 C1
держащий между своими обкладками кювету с контролируемым веществом, второй емкостной датчик, содержащий между своими обкладками кювету с образцовым веществом, а также сумматор и блок регистрации.
Основным недостатком этого устройства является необходимость применения при каждом измерении
образцового вещества, т.к. возникает проблема сохранности исходных свойств этого вещества, что ограничивает область применения устройства. Кроме того, чувствительность устройства ограничивается фазовыми
шумами генератора.
Известен диэлькометрический влагомер [2], содержащий два автоматически управляемых генератора, две
схемы управления, генератор синхроимпульсов, вычитающее устройство, устройство масштабирования,
цифровой вольтметр.
Как и у ранее описанного устройства, у этого диэлькометрического влагомера недостатком является необходимость использования эталонного продукта для установки нуля. Кроме того, чувствительность влагомера ограничивается пороговой чувствительностью интеграторов и фазовых компараторов, входящих в схемы управления, и вычитающего и масштабирующего устройства. К недостаткам относится и необходимость
идентичности выполнения обеих схем ФАПЧ.
Ближайшим к изобретению техническим решением является электронный влагомер [3], содержащий измерительный автогенераторный преобразователь, который состоит из усилителя, охваченного положительной обратной связью с частотнозадающей цепью, соединенной с датчиком, частотно-независимого моста
между усилителем и частотнозадающей цепью с терморезистором в одном из плеч, опорный генератор, состоящий из усилителя с частотно-задающей цепью в цепи положительной обратной связи, частотнонезависимого моста между усилителем и частотнозадающей цепью с терморезистором в одном из плеч, два
выпрямительных преобразователя, соединенных с измерительным автогенераторным преобразователем и
опорным генератором соответственно, сумматор между ними, индикатор, подключенный к выходу сумматора.
Недостатком этого устройства, как и у аналога [2], является низкая чувствительность, ограниченная пороговой чувствительностью аналоговых преобразователей, усилителей, сумматора.
Целью изобретения является компактное высокочувствительное устройство для экспресс-контроля качества жидкостей, в состав которых входят вещества либо с низкой концентрацией, либо с малой на порядок
меньшей, чем у воды диэлектрической проницаемостью.
В предлагаемом устройстве, содержащем емкостный датчик, счетный и задающий автогенераторы, схему индикации, дополнительно введены два ключа, схема счета и схема останова счета.
На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства, которое содержит счетный автогенератор 1, где положительная обратная связь осуществляется через емкостный датчик 2, представляющий
собой плоский конденсатор, между пластинами которого помещается кювета с контролируемой жидкостью,
схему счета 3 с устройством обнуления и устройством переключения направления счета, ключ 4 между схемой счета 3 и счетным автогенератором 1, схему индикации 5, подсоединенную к схеме счета 3, задающий
автогенератор 6, схему останова счета 7 с устройством счета, подсоединенную к ключу 4 и к схеме счета 3.
Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что оба автогенератора построены на
логических элементах одной цифровой микросхемы, позволяющей исключить погрешность показаний из-за
температурной нестабильности, зависимость показаний от технологических особенностей изготовления
микросхем и применение дополнительных схем температурной и частотной стабилизации.
Устройство работает следующим образом. При включении питания в задающем 6 и счетном 1 автогенераторах начинается процесс генерации прямоугольных импульсов, поступающих соответственно на ключ 8 и
ключ 4. Импульсы с ключа 8 и ключа 4 поступают соответственно на схему останова счета 7 и схему счета 3.
Схема счета 3 состоит из каскадно-соединенных реверсивных счетчиков с предварительной записью, устройства обнуления и устройства переключения направления счета и производит счет импульсов, пришедших
со счетного автогенератора 1 через открытый ключ 4. Информация в виде двоичного кода подается со схемы
счета 3 на схему индикации 5. Схема останова счета 7 после прохождения определенного числа импульсов с
задающего автогенератора 6 через открытый ключ 8 с помощью каскадно-соединенных двоичных счетчиков
формирует и выдает сигнал останова счета на ключ 8, ключ 4 и на вход разрешения параллельной загрузки
счетчиков схемы счета 3, счет в цепях обоих автогенераторов останавливается, а в схеме счета 3 происходит
запись в счетчики последнего значения в двоичном коде числа импульсов со счетного автогенератора 1. Возобновление счета происходит после сигнала устройства счета, входящего в схему останова счета 7 и соединенного со входами
сброса счетчиков этой схемы. Предлагается следующая методика измерения. Счетчики схемы счета 3 обнуляются, устройством переключения направления счета переводятся в режим счета на увеличение и при пустом емкостном датчике 2 устройством счета выдается сигнал счета, затем в емкостный датчик 2 помещается
кювета с контролируемой жидкостью, счетчики схемы счета 3 переводятся в режим счета на уменьшение и
снова выдается сигнал счета.
2
BY 3982 C1
Получаемая известным методом разностная величина между значениями с пустым датчиком и датчиком
с кюветой с контролируемой жидкостью не зависит от разности температуры емкостного датчика, т.е. окружающей среды, и температуры работающей микросхемы, на которой собраны автогенераторы, и пропорциональна диэлектрической проницаемости контролируемой жидкости. Полученная величина сопоставляется с заранее полученной зависимостью этой величины от состава жидкости.
Таким образом, построение в предлагаемом устройстве задающего и счетного автогенераторов на логических элементах одной цифровой микросхемы и применение указанной методики измерения позволяет исключить как погрешность показаний из-за температурной нестабильности, зависимость показаний от технологических особенностей изготовления микросхем, применение дополнительных схем температурной и
частотной стабилизации, что повышает надежность устройства, так и зависимость от внешних условий.
Кроме того, чувствительность предлагаемого устройства не ограничивается, как у прототипа, пороговой
чувствительностью аналоговых преобразователей, сумматоров и пр., и задается коэффициентом деления
схемы останова счета, что и позволяет создать высокочувствительное устройство.
Источники информации.
1. RU 94037803 А1, 1996.
2. RU 2045053 С1, 1995.
3. RU 2046332 С1, 1995.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
105 Кб
Теги
by3982, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа