9 Заказ № 301 257

Чувствительность датчика определяется в зависимости от того, какая величина (R или С) принята в качестве выходной одним из выражений:

^ йС 1 de ^С dw k ⁰ dw

S^i* *f-. (7-27)

dw dw '

Отсюда следует, что чувствительность датчика характери­зуется в первую очередь изменением электрического параметра (е или р).

Чувствительность емкости Sc можно повысить увеличением емкости Co — eo/k. Кроме того, подбором оптимальных соотно­шений между размерами датчика, т. е. изменением k, можно увеличивать значения S_c и Sr.

Формы пластин конкретных датчиков различны, например, в виде концентрических колец у влагомеров «Аквасет» (см. рис. 7-37) или в форме двух гребенок, образующих зазор в виде меандра, у влагомера «Роса» (см. рис. 7-37). Выбор таких сложных (многоэлектродных) форм пластин датчика объясня­ется стремлением обеспечить равномерное электрическое поле и уменьшить влияние краевого эффекта в пространственном конденсаторе.

Величины в зависимостях (7-26) дают качественную картину физических процессов, происходящих в датчике. Для реальных емкостных датчиков они определяются в процессе градуировки.

В измерительных устройствах емкостных влагомеров в ос­новном используются равновесные и неравновесные мостовые измерительные цепи. Кроме того, измерения емкости датчиков часто производят по изменению напряжения на резонансном LC-контуре, включенном по методу уравновешивающего преоб­разования с контрольным контуром. Такое измерительное уст­ройство используется, например, во влагомере типа «Роса».

Отечественный влагомер типа «Роса» предназначен для не­прерывного измерения и записи влажности бумажного, картон­ного полотна или пресспата в процессе выработки их на ма­шинах.

Датчик измерителя влажности приспособлен для совместной установки с датчиком массы квадратного метра полотна на об­щем сканирующем устройстве для измерения влажности и массы 1 м² по ширине полотна. Обкладки конденсатора изго­товлены в виде двух гребенок с числом зубьев шесть и семь. Пластины залиты в эпоксидный компаунд с малым температур­ным коэффициентом линейного расширения.

Для правильной работы прибора необходимо обеспечить хо­роший контакт полотна с датчиком. Полотно в месте установки датчика должно быть ровным и хорошо натянуто. В случае больших колебаний полотна в зоне расположения датчика не­обходимо предусмотреть установку дополнительного ведущего валика или с помощью иных средств обеспечить надежный кон­такт полотна с датчиком.

Структурная схема влагомера «Роса» показана на рис. 7-38.

От генератора высокой частоты / питается система связан­ных контуров 2 и 3. Емкостный датчик 4, непосредственно со­прикасающийся с исследуемым полотном 5, подключен к изме­рительному контуру 3. Напряжение высокой частоты, снимаемое с обоих контуров, детектируется с помощью диодных детек­торов и подается в устройство сравнения 6. Контуры построены таким образом, что увеличение емкости измерительного кон-

Рис. 7-38

тура 3 при увеличении влажности полотна приводит к уменьше­нию напряжения в контуре 3 и увеличению напряжения во вто­ром контуре 2.

В устройстве 6 происходит сравнение обоих напряжений, и разностный сигнал, пропорциональный влажности измеряе­мой бумаги, поступает в усилитель постоянного тока. Послед­ний для уменьшения дрейфа нуля построен по схеме модуля­тор — усилитель переменного тока — демодулятор. Входной сигнал постоянного тока поступает на транзисторный модуля­тор 7, где преобразуется в прямоугольные импульсы частотой 400 Гц. Далее сигнал усиливается в предварительном 8 и вы­ходном 9 усилителях переменного тока и поступает в демодуля­тор 10. Модулятор 7 и демодулятор 10 питаются от опорного генератора прямоугольных импульсов //.

На выходе демодулятора 10 включены измерительный маг­нитоэлектрический прибор 12, шкала которого отградуирована б процентах влажности, и система предупредительной сигнали­зации нарушения допусков влажности 13 с тремя лампочками 14, сигнализирующими границы: «Мало», «Норма» и «Много».

С выхода демодулятора 10 сигнал постоянного тока по­дается на выходной усилитель 15, обеспечивающий постоянство' выходного тока 0—5 мА при изменении нагрузки. Самопишу­щий миллиамперметр 16 на 5 мА включен в цепь 17 выходного сигнала 0—5 мА.

Для обеспечения высокой стабильности усиления весь уси­литель 7—10 и усилитель 15 охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Для температурной стабилизации генератора высокой частоты и измерительных контуров, находящихся не­посредственно на бумагоделательной машине, они помещены в термостат 22, в котором с помощью подогревателя 18 поддер­живается температура 50 °С. Постоянство температуры обеспе­чивается терморегулятором 20, датчик температуры 19 кото­рого размещен в термостате, путем воздействия на блок пита­ния 21 и подогреватель 7$.

При отсутствии бумаги напряжение на контурах 2 и 3 оди­наково и напряжение на выходе измерительного устройства равно нулю. Если к датчику приложить образец абсолютно су­хой бумаги, на выходе измерительной цепи появится напряже­ние. Следовательно, 0% влажности не будет совпадать с элек­трическим нулем влагомера, что необходимо учитывать при его настройке.

При увеличении влажности образца бумаги сигнал на вы­ходе измерительной цепи растет почти пропорционально изме­нению влажности бумаги. Величина сигнала, кроме влажности бумаги, зависит от значения массы 1 м² и композиционного со­става бумажной массы. Поэтому в приборе предусмотрена коррекция по композиции и по массе квадратного метра по­лотна. Ручки потенциометров коррекции выведены на лицевую панель. Значения этих параметров устанавливаются вручную по данным лабораторных анализов.

Конструктивно влагомер «Роса» состоит из датчика, блока вторичных преобразователей, помещенного в термостат, кото­рый установлен на выносной штанге или сканирующем уст­ройстве и расположен непосредственно у полотна, а также стойки-шкафа с приборной панелью, где размещены измери­тельные и самопишущие приборы, системы сигнализации, кор­рекции и регулирования, устанавливаемого рядом с машиной.

Для контроля режимов работы измерительного устройства используется микроамперметр, установленный на панели. С по­мощью переключателя контроля режимов работы микроампер­метр подключается к различным точкам схемы, и по его пока­заниям можно судить об исправности отдельных узлов влаго­мера.

Настройку прибора в эксплуатационных условиях начинают с проверки режимов работы во всех положениях переключателя контроля. Датчик при этом находится за пределами полотна.

Градуировка датчика должна производиться при установке его на движущееся полотно каждого вида бумаги, картона или пресспата по образцам. При градуировке шкалы прибора кор­лектором «масса 1 м²» изменяется его чувствительность, а кор­ректором «композиция» шкала прибора смещается в ту или другую сторону.

Последние модификации влагомеров типа «Роса» отли­чаются более современным внешним видом, некоторым улучше­нием измерительной части и применением вакуумного присасы­вания полотна к датчику.

Общим недостатком таких влагомеров является зависимость их показаний от композиции, фракционного состава, толщины _и массы квадратного метра полотна, а также необходимость жесткого контакта датчика с полотном. Тем не менее емкостные влагомеры достаточно просты и надежны. В лучших зарубеж­ных образцах влагомеров этого типа абсолютная погрешность измерений влажности не превышает ±0,2 %.

СВЧ-влагомеры. Эти влагомеры бумажного полотна осно­ваны на зависимости электрических свойств бумаги в диапазо­нах сверхвысоких частот от влажности. В них можно использо­вать эффект изменения (ослабления) мощности проходящей или отраженной волны СВЧ-колебаний в зависимости от влаж­ности полотна w.

Степень поглощения электромагнитной энергии полотном определяется его диэлектрическими свойствами. Полотно в этом случае находится в зазоре между двумя рупорными ан­теннами. Ослабление мощности в материале при отсутствии от­ражения можно оценить отношением

/ И = А- (ш) = ехр (—2od) = exp (—^ d) • f⁷"²⁸)

где Ро и Pt — мощности, поступающая на материал и прошедшая через него; d — толщина материала; А— длина волны; a, k — соответственно коэффи­циенты затухания и абсорбции бумаги (последняя равна Уце lg б, где б — тангенс угла диэлектрических потерь).

Если принять d = const и К = const, то можно показать, что ослабление мощности связано только с диэлектрическими свой­ствами полотна.

В рассматриваемых СВЧ-влагомерах в качестве выходной величины можно использовать также изменение фазы электро­магнитной волны Д(р при прохождении ее через контролируемое полотно. Зависимости Дер (да) аналогичны зависимостям f(w).

Общие характеристики фазового способа еще недостаточно изучены, чтобы можно было сравнивать его со способом ослаб­ления. Однако двухпараметрическое измерение влажности по­лотна (или щепы) весьма перспективно, так как позволяет по­лучить более полную информацию о свойствах бумаги (щепы), которую целесообразно применять для компенсации возмущаю­щих воздействий, обусловленных, в частности, колебаниям тол­щины, массы 1 м² и температуры полотна.

Структурная схема СВЧ-влагомера, основанного на измере­нии ослабления мощности СВЧ в свободном пространстве с ис­пользованием проходящей через полотно волны колебаний СВЧ, приведена на рис. 7-39.

Генератор ГСВЧ на отражательном клистроне вырабаты­вает СВЧ-колебания, которые после модуляции по амплитуде низкочастотным модулятором М сверхвысоких частот посту­пают по волноводу к ответвителю О. Далее часть электромаг­нитной энергии СВЧ направляется в опорную волноводную ветвь, состоящую из аттенюатора AT_t и детектора Ди а другая часть — в измерительную волноводную ветвь. Здесь через ру­порную антенну PA_t колебания СВЧ направляются на поверх­ность бумажного полотна, про­ходят через него и поступают в приемную рупорную антенну РА₂. Далее через аттенюатор АТ₂ энергия СВЧ по измери­тельной ветви поступает к де­тектору Д₂. В обоих ветвях на­пряжения СВЧ детектируются и выделенные детекторами Д\ и Д₂ низкочастотные сигналы посту­пают на выход дифференциаль­ного усилителя. Разностный сиг­нал после усиления подается на реверсивный двигатель РД, кото­рый поворачивает уравновеши­вающий аттенюатор АТ₂ измери­тельного волновода до выравнивания сигналов и одновременно перемещает движок реохорда и указатель У самопишущего и показывающего прибора.

Сигналы с детектора Д\ и Д₂ можно сравнивать с помощью измерительного дифференциального трансформатора. С выход­ной обмотки трансформатора сигнал подается на усилитель и далее на регистрирующий прибор. Такая схема была исполь­зована при разработке широкодиапазонного бесконтактного СВЧ-влагомера бумажного полотна ВНПОБуммаша. Макет этого влагомера успешно прошел производственные испытания для измерения влажности бумаги в диапазоне 3,5—70 %.

Кроме ослабления мощности СВЧ-колебаний, выходным сиг­налом датчиков СВЧ-влагомеров может служить изменение па­раметров (например, резонансной частоты) объемного СВЧ-ре-зонатора. В. этом случае, как показывают исследования, изме­рение влажности материала значительно меньше зависит от изменений удельного сопротивления и диэлектрической постоян­ной самого материала, а также массы 1 м².

Промышленный влагомер СВЧ такого типа (Швеция) для диапазона изменения влажности бумажного полотна от 5 до 10% обладает абсолютной погрешностью не более ±0,1 %, что указывает на его перспективность применения в ЦБП.

С использованием этого принципа создают СВЧ-влагомеры с объемными резонаторами для определения влажности кипы бумаги объемом до 1 м³ в диапазоне изменения влажности до Ю % с высокой точностью. Этот принцип измерения изучен еще недостаточно: например, нет теоретических и эксперимен­тальных данных о том, каким образом влияет на точность из­мерения распределение влаги в толще кипы бумажного по­лотна и поверхностная влажность материала.

В табл. 7-1 даны основные характеристики промышленных СВЧ-влагомеров для измерения влажности полотна различных фирм и стран-изготовителей.

7-1. СВЧ-ВЛАГОМЕРЫ

	Диапазон	Абсолютная
Марка	измере-	основная	Фирма-изготовитель и страна
влагомера	ния влажно-	погрешность, %
	сти, %
«Сканпро»	0—80	± 3	«Scandinavisca Prozes Instru-
			ments*, Швеция «Beloit», США
«Гигатель»	0—80	± 1
MMW-161	0—100	± (0,3-1)	«Unipan», Польша
«Мойстерс»	0—80	±0,5	«Japan Spectal Instruments*, Япо­ния
HMF	0—80	± 1,0	«Mahlo», ФРГ

Приборы СВЧ имеют неоспоримое преимущество: они из­меряют влажность бумажного полотна в широком диапазоне и поэтому могут использоваться как в прессовой части бумаго­делательной машины, так и на накате. Кроме того, этим влаго­мерам присущи такие достоинства, как высокая точность, сла­бая зависимость от изменения композиции бумаги, состава волокна и наполнителей, отсутствие механического контакта дат­чиков с полотном, а для СВЧ-влагомеров с объемным резона­тором— независимость в широких пределах от действительного положения бумаги в электрическом поле контура.

Общими недостатками таких приборов являются: зависи­мость показаний от температуры, бумажной пыли, вибрации машины и полотна, а также громоздкость, сложность и высокая стоимость.

ЯК-влагомеры. Последние годы в СССР и в зарубежных странах с высокоразвитой целлюлозно-бумажной промышлен­ностью уделяется большое внимание разработкам и внедрению влагомеров, основанных на принципе поглощения или отраже­ния энергии инфракрасных волн влагосодержащим матери­алом.

Переход от СВЧ-влагомеров к влагомерам на инфракрасном излучении, называемых кратко ИК-влагомерами, означает пере­ход к еще более коротким волнам (в 10000 раз). В спектре инфракрасных волн существует несколько областей, для кото­рых характерно сильное поглощение энергии водой: 1,25; 1,4; 1,8—2; 2,5—3; 5—5 мкм, а в остальных участках спектра вода пропускает ИК-излучение почти беспрепятственно. В ИК-влаго-мерах используют уравновешивающий метод измерения, выби­рая в спектре ИК-излучения две области с различной зависи­мостью свойств ИК-излучения от влажности. Структурная схема ИК-влагомера представлена на рис. 7-40.

Источником ИК-излучения является обыкновенная лампа накаливания 1. На пути следования света вращается диск 2 с оптическими узкополосными фильтрами 3, таким образом, что на систему зеркал 4 и далее на бумагу 9 попадает импульсами инфракрасное излучение двух длин волн. Отраженный свет по­ступает на систему фильтров (на рис. 7-40 не показаны). Ис­пользуются два фильтра: первый пропускает излучение с дли­ной волны, например, 1,94 мкм, которое поглощается молеку­лами воды, а второй — излучение, не поглощаемое молекулами воды. После фильтров свет собирается сферическим зеркалом 5 и направляется на детектор 6, где импульсы света превра­щаются в электрические колебания, которые после усилителя 7 регистрируются измерительным устройством 8. В данном при­мере свет с длиной волны 1,94 мкм будет носителем информа­ции, а второй — контрольным инфракрасным светом, так как он водой почти не поглощается. Оба потока в одинаково^ сте­пени зависят от характеристик бумажной массы, поэтому на показания прибора не влияет изменение толщины, состава, ком­позиции, массы 1 м² полотна и т. п.

Не зависят показания прибора от изменения напряжения пи­тания лампы, от загрязнения и посторонних частиц между ис­точником излучения и детектором 6, так как оба потока будут ослабляться одинаково.

Технические характеристики ИК-влагомера (фирма «Брун»)

Диапазон измерения влажности, % 0—100

Максимальная чувствительность, %/дел 0,01

Основная абсолютная погрешность, % ±0,1

Максимальная скорость реагирования, с 0,1

Бесконтактное измерение при максимальной скорости

сканирования, м/мин 60

ИК-влагомеры имеют достаточно сложную конструкцию. Наличие вращающегося диска с дорогостоящими фильтрами и системы зеркал ограничивает их широкое применение в цел­люлозно-бумажной промышленности.

Электромагнитный влагомер. Интересен влагомер, в основе которого лежит зависимость энергии электромагнитного поля, электрических зарядов, стекающих с поверхности бумажного полотна, от его влажности. Этот технологический прибор для измерения средней влажности по ширине бумажного полотна построен на новом принципе [19], в основу которого положена зависимость мощности переменного электромагнитного поля в определенном диапазоне частот от влажности движущегося полотна. Электромагнитное поле создается разрядами электро­статического электричества, имеющегося на движущемся бу­мажном полотне в конце бумагоделательной машины.

Преимуществами данного способа измерения влажности яв­ляется возможность поднять датчик (обыкновенную радиоан­тенну) довольно высоко (до 200 мм) над бумажным полотном. Поэтому датчик не только не изнашивается, но и не мешает заправке бумажного полотна. Кроме того, прибор позволяет в каждый момент времени измерять среднее значение влажно­сти движущегося бумажного полотна, что иногда бывает пред­почтительным.

Структурная схема влагомера показана на рис. 7-41. Датчик прибора / представляет собой металлическую трубу Z) = 10-r--^20 мм, закрепленную на изоляционных подставках на запра­вочном шабере бумагоделательной машины параллельно бу­мажному полотну. Бумажное полотно, проходя каландровую батарею, приобретает большой электростатический заряд, ко­торый наводит в датчике (антенне) электрический сигнал. При изменении влажности бумаги изменяется величина наведенного сигнала.

Сигнал от датчика по кабелю подается на вход усилителя 2, состоящего из модулятора, усилителя и демодулятора. Здесь сигнал усиливается и подается на микроамперметр 3, шкала которого проградуирована в процентах относительной влажно­сти. Одновременно выходной сигнал поступает на вторичное измерительное устройство 4, где регистрируется. В состав из­мерительного блока входит образцовый генератор 5, который используется для проверки всего измерительного устройства ИУ.

Техническая характеристика электромагнитного влагомера

Диапазон измерения влажности, % 3—11

Абсолютное значение погрешности измерения, % . . . ±0,5 Максимальная скорость бумажного полотна, м/мин . . 900 ,

Диапазон изменения массы 1 м² бумаги, г/и² .... 9—120

Постоянная времени измерения, не более, с 4

Влагомер для определения потерь влаги. Для контроля влажности полотна и управления ею с целью оптимального ведения процесса сушки по экономическим критериям при стаби­лизации качества полотна измеряют не содержание влаги в по­лотне, а его относительное изменение в процессе формирова­ния. Иначе говоря, при прохождении полотна по машине доста­точно знать потери влаги, т. е. относительное изменение влаж­ности в каждой части машины.

Это может быть достигнуто установкой двух идентичных датчиков — влагомеров 1 и 2 (рис. 7-42) в начале Я и в конце К контролируемого участка ма­шины, например, в начале и в конце одного сушильного ци-линдра^ или одной группы сушильных цилиндров, или сушиль­ной части машины. Один из датчиков 1 измеряет начальную влажность полотна w_u, другой датчик 2 определяет конечную влажность ш„ в той же точке полотна, т. е. с учетом транспорт­ного запаздывания на перемещение заданной точки полотна по конкретной части машины от Н до К-

Датчики I и 2 включены в разностную измерительную цепь 3 (например, мостовую), выходной сигнал которой про­порционален потерям влаги в части от Я до К машины Дш = = ш_к—w_H и может быть представлен в измерительном при­боре 4 и использован для управления. Датчики-влагомеры мо­гут быть любого одинакового принципа действия, но должны обеспечить широкий предел измерения влажности.

Такое разностное измерение влажности позволяет сущест­венно повысить точность определения потерь влаги, так как по­грешности идентичных датчиков влажности одинаковы для од­ной и той же точки и взаимно компенсируются при вычитании их сигналов. Различные дополнительные температурные погреш­ности из-за неодинаковых температурных условий для датчи­ков 1 и 2 исключаются системами температурной коррекции. Однако в таком измерительном устройстве требуется установка двух (или более) датчиков-влагомеров, а это структурное ус­ложнение оправдано при повышенных требованиях к уменьше­нию погрешностей измерения потерь влаги в процессе произ­водства бумажного или картонного полотна.

Влагомеры для щепы и дрожжей. Для технических измере­ний влажности древесной щепы и дрожжей используются кос­венные виды измерений.

Известны влагомеры древесины, основанные на зависимости ее сопротивления постоянному и переменному току от влаго-содержания, СВЧ-влагомеры, измеряющие эффект поглощения СВЧ электромагнитных колебаний в зависимости от влажности, и наконец, радиоизотопные влагомеры, принцип действия кото­рых основан на интенсивности перехода быстрых нейтронов в медленные (тепловые) при столкновении с атомами водо­рода. В последних из-за содержания атомов водорода не только в воде, но и в самой древесине, появляется большая погреш­ность. Для ее исключения требуется непрерывная автоматиче­ская корректировка результата измерения по данным измерения показателя сухой древесной щепы.

Самое широкое распространение получили емкостные влаго­меры, измеряющие изменение диэлектрических свойств щепы при изменении ее влажности. Поэтому эти влагомеры получили название диэлькометрических.

Примером такого влагомера является отечественный прибор типа ВДЩ-1. Он служит для непрерывного измерения и реги­страции влажности древесной щепы. Прибор устанавливается в потоке в процессе загрузки щепы в варочные котлы при суль­фитном и сульфатном производстве целлюлозы.

Принципиальная схема влагомера ВДЩ-1 изображена на рис. 7-43.

Прибор состоит из датчика С_д, измерительной цепи ИЦ, измерительного прибора ИП, блока питания БП и блока регу­лировок БР.

Датчик представляет первичный измерительный преобразо­ватель— конденсатор рассеивающего поля С_д. Корпус датчика сварной из листовой стали размером 500x 500 x 200 мм. Форма корпуса корытообразная, что обеспечивает заполнение датчика щепой даже при небольшом ее расходе. В днище корпуса вмон­тирована прямоугольная плита из специального диэлектрика. В этой плите размещены в форме меандра две гребенки, выпол­ненные из медной фольги. Медные гребенки с расположенным между ними диэлектриком образуют конденсатор С_д разверну­того типа, полем которого является внутреннее пространство корытообразного датчика. Датчик устанавливается в коробе при пересыпке щепы с транспортера на расстоянии до 5 м от изме­рительной цепи.

Измерительная цепь влагомера ИЦ состоит из двухтактного генератора высокой частоты, собранного на двойном триоде и работающего в линейном диапазоне с цепями автоматического смещения на сетку С4, R_t и СЗ, R7+R8. Генератор включен в цепь измерительного моста. В два другие плеча моста вклю­чены датчик С_д и параллельно соединенные конденсаторы:

основной С10 и подстроечный СП, шунтированные одинаковыми катушками индуктивности Ы и L2 соответственно. При на­стройке мостовой цепи с помощью СП добиваются равенства потенциалов в точках end.

Катодные цепи обеих половин двойного триода в точках а и b измерительной диагонали моста включены через последо­вательные резисторы с сопротивлениями R4, R5 и R6, причем

в правой катодной цепи расположен терморезистор R_t, предна­значенный для компенсации температурного влияния на датчик (он помещается в непосредственной близости к датчику С_л), а в левой части — резисторы R7 и R8, последний из которых при изменении его сопротивления служит для установления ра­венства потенциалов в точках а и b при начальной влажности щепы и определенном значении емкости датчика С_Д(С_Д = -С5+С7).

При загрузке датчика влажной щепой емкость конденса­тора С_д изменяется тем больше, чем больше влажность щепы. В диагонали ab будет протекать уравнительный ток, пропорцио­нальный изменению С_д. Регулируя значение переменного рези­стора с сопротивлением R5, подбирают предел изменения вы­ходного сигнала в виде напряжения таким образом, чтобы под­ключить стандартный измерительный прибор, автоматический электронный потенциометр, имеющий модификации со встроен­ными электрическими, струнными и пневматическими выход­ными преобразователями ГСП.

Блок регулировок БР служит для периодической поверки нуля и чувствительности прибора. В положении «Контроль» ключа ВК$ реле Р1 включает вместо датчика С_д контрольные конденсаторы. Сперва поверяется нуль прибора включением ключа ВК2 в положение «Начало». При этом реле Р2 подклю­чает в цепь датчика конденсаторы С6 и С7. Изменяя СП и R8, добиваются наличия нуля на выходе мостовой цепи. Затем по­веряют чувствительность влагомера переключением ключа ВК% в положение «Конец» шкалы. Реле Р2 включает вместо датчика конденсаторы С9 и С8. Изменением R5 получают наибольшее градуировочное значение шкалы влагомера.

Шкала измерительного прибора ИП, самопишущего потен­циометра, градуируется в процентах относительной влажности. Этот влагомер предназначен для измерения влажности щепы в пределах 20—55 %. Максимальное значение абсолютной по­грешности прибора составляет ±2 %.

Влагомеры для дрожжей как и для древесной щепы осно­ваны на зависимости диэлектрической проницаемости дрожжей от их влажности.

Структурная схема влагомера для сухих дрожжей типа АВД-ЗМ-У4 приведена на рис. 7-44.

Влагомер состоит из емкостного датчика Д высокочастот­ной измерительной мостовой цепи в виде блока измеритель­ного БИ, предварительного электронного усилителя низкой час-стоты — блока усилителя БУ, выходного прибора ВП, автома­тического электронного моста типа КСМ-2, блока генератора БГ, питающего измерительную мостовую цепь напряжением с ча­стотой 5—6 кГц, и блока питания БП, предназначенного для питания всех частей прибора.

Первичный измерительный преобразователь представляет собой конденсатор рассеивающего поля с переменной (в зави­симости от влажности дрожжей) емкостью С_д (так же, как для Древесной щепы). Он изготовлен из фольгированногостеклотек­столита, а электроды образованы с помощью фотохимического

травления. В датчике предусмотрены корректирующие конден­саторы для получения линейной зависимости от влажности дрожжей, для взаимозаменяемости датчиков и для компенсации температурного влияния.

Измерительный блок БИ содержит мостовую цепь с тесной индуктивной связью, которая построена по схеме сравнения то­ков (рис. 7-45, с). В этой схеме двумя плечами моста с пита­нием напряжением U_T служат измеряемая С_и и уравновеши­вающая Су емкости. Двумя другими плечами служат обмотки трансформатора L1 и L2, между которыми осуществляется тес­ная индуктивная связь с коэффициентом близким к единице. Обмотки Ы и L2 включены так, что созданные их токами маг­нитные потоки вычитаются. Активные сопротивления обмоток существенно меньше реактивных, поэтому условия равновесия моста приблизительно определяют равенством

Cy"i = С_ип₂, (7-29)

где n_t и п₂ — число витков обмоток L1 и L2 соответственно.

Выходное напряжение моста и_вых снимается с третьей об­мотки, расположенной на том же магнитопроводе. Его зависи­мость от измеряемой емкости С_и показана на рис. 7-45,6.

Для фиксации минимума выходного напряжения мостовой цепи используется модуляция выходного напряжения с часто­той 50 Гц таким образом, что при равновесии моста модулиро­ванный сигнал отсутствует, а при разбалансе моста фаза и ве­личина модулированного сигнала пропорциональны его знаку и величине.

Выходной сигнал из измерительного блока пропорциональ­ный измеряемой емкости, предварительно усиливается в усили­тельном блоке и поступает на вход стандартного усилителя прибора автоматического электронного моста типа КСМ-2 (см. гл. 9). Реверсивный двигатель прибора связан с уравновеши­вающей емкостью Сд и изменяет ее до тех пор, пока на измери­тельной обмотке l/цых не станет минимальным, т. е. модулиро­ванное напряжение частотой 50 Гц будет равно нулю (точнее порогу чувствительности усилительного блока).

Прибор проградуирован в значениях относительной влаж­ности дрожжей от 7 до 15 %. Абсолютная погрешность не пре­вышает ±1 %- Температура сухих дрожжей может колебаться от 40 до 70 °С.