175969. lajstromszámú szabadalom • Digitális nedvességmérő készülék
3 175969 4 hoz légközelebb álló megoldásnak. A készülék mechanikus mérleggel rendelkező érzékelőegységet, nagyfrekvenciás Hartley-oszcillátort, valamint vezérlőegységgel, kapuzott számlálóval és kijelzőegységgel ellátott digitális frekvenciamérőt tartalmaz. A hőérzékelésre általában használatos termisztor hátránya az öregedés, jelleggörbe vándorlás, non-linearitás, a hőelem hátránya a hozzácsatlakozó mérőerősítővel szemben támasztott igény következtében megemelkedett költség. A mérés reprodukálhatóságát az említett szabadalmakban ismertetett készülékeknél azonos súlyú minta mérésével kívánják biztosítani. A mérés pontossága azonban különösen szemesterményeknél, ezen belül kukoricánál ebben az esetben nem kielégítő, mert a mérőcellába elhelyezkedő szemek mérete, térfogattömege, elhelyezkedése, tömörödöttsége változó és a mérési pontosságot hátrányosan befolyásolja. Bonyolítja a helyzetet, hogy a térfogattömeg a nedvességtartalomtól is függ. Célunk a találmánnyal a felsorolt hiányosságoktól mentes, pontos, egyszerűen kezelhető, gazdaságosan előállítható készülék kialakítása. A találmány alapja az a felismerés, hogy a nagyfrekvenciás mérésen alapuló eljáráshoz képest az időmérésre visszavezetett polaritásváltas mentes mérési módszer alkalmazásával, valamint az állandó súlyú minta mérésével szemben a térfogattömeg szerinti kompenzáció megvalósításával az ismerteknél pontosabb, egyszerűbb felépítésű, gazdaságosabb mérési elrendezés valósítható meg. A feladat találmány szerinti megoldása egy kapacitás és ellenállás mérésére szolgáló áramkör útján valósul meg, amelynek két, a mérni kívánt kapacitással vagy ellenállással arányos szélességű impulzust előállító RC impulzuskeltő áramköre van, amelyet vezérlő áramkör indít. Az impulzuskeltő áramkörök kimenetére csatlakozik egy kivonó áramkör, amely két ellenállás vagy kapacitás különbségének mérését is lehetővé teszi. Egy ÉS-kapu egyik bemenetére a kivonó áramkör kimenete, másik bemenetére egy vezérelhető generátor van kötve, kimenete számlálóra csatlakozik. A számláló nullázó bemenete a vezérlő áramkörre van kötve, kimenete tetszőleges monoton függvényt átalakító linearizáló áramkörön keresztül kijelző egységre csatlakozik. A találmány szerinti digitális nedvességmérő készülék, amely elsősorban szemestermény vagy más por alakú, szemcsés vagy granulált anyag nedvességtartalmának meghatározására alkalmas, egy érzékelőegységet tartalmaz, amelynek nedvességtartalom-kimenete és hőmérséklet-kimenete egy RC impulzuskeltő áramkör bemenetéivel van összekötve, térfogattömeg-kimenete pedig egy erősítőfokozat bemenetére csatlakozik. Áz erősítőfokozat kimenete egy vezérelhető generátoron át egy ÉS-kapu egyik bemenetére van kapcsolva. Egy vezérlő áramkör kimenete az RC impulzuskeltő áramkörrel, egy RC alapimpulzuskeltő áramkörrel, egy számlálóval és egy linearizáló áramkörrel van összekötve. Az RC impulzuskeltő áramkör és az RC alapimpulzuskeltő áramkör kimenetei egy kivonóáramkör bemenetéivel vannak összekötve. A kivonóáramkör kimenete az ÉS-kapu másik bemenetére csatlakozik. Az ÉS-kapu kimenete a számláló bemenetére van kapcsolva. A számláló kimenete a linearizáló áramkör bemenetével van összekötve. A linearizáló áramkör egy impulzuskimenete a számláló visszaszámláló bemenetére és adatkimenete a kijelző egység bemenetére csatlakozik. A találmány szerinti készülékben az érzékelőegység előnyösen egy mérőhengert, egy kapacitív mérőegységet, egy súlymérőegységet és egy hőmérsékletmérő egységet tartalmaz. A nyitható aljú mérőhenger a kapacitív mérőegység felett van elhelyezve. A hőmérsékletmérő egység a kapacitív mérőegység belsejében helyezkedik el. A kapacitív mérőegység a súlymérőegységen van rögzítve. A kapacitív mérőegység kimenete és a hőmérsékletmérő egység kimenete az RC impulzuskeltő áramkör bemenetéivel van összekötve. A súlymérőegység kimenete az erősítőfokozat bemenetére csatlakozik. Az alábbiakban a digitális nedvességmérő készüléket rajzok alapján részletesen ismertetjük. A rajzokon az 1. ábra a digitális nedvességmérő készülék blokkvázlata, a 2. ábra az RC impulzuskeltő áramkör felépítése, és a 3. ábra a linearizáló áramkör felépítése. Az 1 érzékelő egység (1. ábra) a 2 mérőhengerből, a célszerűen koaxiális hengerből és az egyenletes anyageloszlás biztosítása céljából kúposán kiképzett, a hengertől elszigetelt rúdból álló 3 kapacitív mérőegységből, amely a 4 súlymérő egységen van rögzítve, és az 5 hőmérsékletmérő egységből áll, amely a 3 kapacitív mérőegység belsejében van elhelyezve. Az 1 érzékelő egység nedvességtartalom-kimenete és hőmérséklet-kimenete a 6 RC impulzuskeltő áramkör bemenetelre csatlakozik. A nulla százalék nedvességtartalmú anyaggal telt mérőegység kapacitásának megfelelő értéket a 8 RC alapimpulzuskeltő áramkör állítja elő. A mérőegység kapacitásával arányos, a mérendő anyag hőmérsékletével korrigált impulzus, és a nulla nedvességtartalommal arányos impulzus közötti különbséget a 9 kivonó áramkör képezi a 7 vezérlő áramkör parancsára. A 13 számláló a 9 kivonó áramkör által a 12 ÉS-kapun keresztül engedélyezett ideig számlálja a 11 vezérelhető generátor kimenőimpulzusait. A 13 számláló nullázását a 7 vezérlő áramkör végzi. All vezérelhető generátor kimenőjelének ismétlődési idejét a 4 súlymérő egység, amelynek kimenete az 1 érzékelő egység térfogattömeg-kimenetét képezi, korrigálja a dielektromos állandó-térfogattömeg összefüggésnek megfelelően a 10 erősítő fokozaton keresztül. A 14 linearizáló áramkör linearizálja a korrigált dielektromos állandó-nedvességtartalom függvényt. Ily módon a 15 kijelző egységen megjelenő számérték a mé'rőegységbe helyezett anyag nedvességtartalmát mutatja. A találmány szerinti digitális nedvességmérő készülék működése a következő: A mérendő anyag a nyitható aljú 2 mérőhengerbe kerül, amely biztosítja a mérések folyamán az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
