專利名稱：電容式物質(zhì)水分測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)量?jī)x表類，確切地說，是一種電容式物質(zhì)水份測(cè)定儀器，主要用于顆粒狀和粉未狀糧食、油料和飼料的水份測(cè)定。
在各種物質(zhì)水份測(cè)試儀器中，電容式水份測(cè)定儀具有取樣量大、樣品不需粉碎，準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性較高等特點(diǎn)，因此被普遍采用。中國(guó)專利局公告的88201964.3、87206844U、86210321U專利申請(qǐng)就屬此類儀器。實(shí)踐表明，現(xiàn)有的電容式水份測(cè)定儀仍存在著對(duì)高水份物料測(cè)試時(shí)準(zhǔn)確度低、重現(xiàn)性差；不能適應(yīng)有較大差異的品種；測(cè)試結(jié)果受環(huán)境溫(濕)度影響較大等問題。除了儀器的硬件、軟件和數(shù)學(xué)模型等方面的因素，出現(xiàn)上述問題的一個(gè)主要原因是電容傳感器兩極沒有采取良好的絕緣措施，當(dāng)介質(zhì)水份較高時(shí)，電容傳感器的兩極間形成不可忽視的漏電阻，從而影響了對(duì)介質(zhì)電容的正確測(cè)定，導(dǎo)致物料含水量不易測(cè)準(zhǔn)。此外，由于交直流電源變換器通常為內(nèi)藏式置于儀器底部，其工作時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)和熱量，也是影響測(cè)容和測(cè)溫正確性的一個(gè)因素。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能有效避免因電容傳感器兩電極間的漏電阻造成測(cè)量誤差的物質(zhì)水份測(cè)定儀，提高電容式物質(zhì)水份測(cè)定儀的測(cè)量準(zhǔn)確性，保證電容傳感器兩極間可靠絕緣，并使測(cè)試電路受到的干擾減少到允許的范圍。
本實(shí)用新型采用量杯式結(jié)構(gòu)，由測(cè)量筒、落料筒及交直流電源變換器組成。測(cè)量筒包括電容傳感器、溫度傳感器、測(cè)試電路、液晶顯示器和鍵盤板等。測(cè)試電路由單片機(jī)、電容測(cè)定電路、溫度測(cè)定電路及輔助電路組成。電容傳感器的兩個(gè)電極由測(cè)量筒的圓形筒和中心圓柱組成，在圓形筒和中心圓柱表面噴涂絕緣層，以保證電容傳感器兩極間絕緣良好。交直流電源變換器置于測(cè)量筒外部。本實(shí)用新型的物理基礎(chǔ)是電容測(cè)定法，即物料水份的測(cè)定是通過測(cè)定反映其水份的介質(zhì)電容實(shí)現(xiàn)的。由于被測(cè)物料的溫度也影響介質(zhì)電容的測(cè)定，故本實(shí)用新型實(shí)際上是通過測(cè)定被測(cè)物料的介質(zhì)電容和介質(zhì)溫度，按一定的數(shù)學(xué)模型及該物料品種的參數(shù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得到被測(cè)物料的水份含量的。本實(shí)用新型的工作原理、主要結(jié)構(gòu)、操作使用方法及技術(shù)效果，與普遍采用的電容式水份測(cè)定儀大致相同，它著重解決漏電阻對(duì)水份測(cè)量的影響，采取了噴涂絕緣層、將電源變換器移至機(jī)外等措施，使電容傳感器不受漏電阻影響，從而保證高水份物料測(cè)量的準(zhǔn)確性。
由于在電容傳感器二極間采取了絕緣措施，提高了電容式物質(zhì)水份測(cè)定儀的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，其優(yōu)點(diǎn)在高水份物質(zhì)的測(cè)量中尤其明顯。將交直流電源變換器移至機(jī)外，有效地減輕了儀器測(cè)容、測(cè)溫電路以及各元件性能、參數(shù)、電路分布電容、振蕩頻率等受到的干擾。
附

圖1為本實(shí)用新型示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型電原理方框圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型1、測(cè)量筒；2、交直流電源變換器；3、電源插口；4、顯示器；5鍵盤板；6、落料筒；7、落料筒卡銷；8、圓形筒；9、中心圓柱；10、電容傳感器；11、溫度傳感器；12、測(cè)容電路；13、測(cè)溫電路；14、晶振；15、單片機(jī)；16、顯示驅(qū)動(dòng)電路；17、鎖存器；18、程序存貯器；19、數(shù)據(jù)存貯器；20、三態(tài)門電路。
先將規(guī)定容量的標(biāo)樣裝入落料筒(6)，按動(dòng)落料卡銷(7)后，標(biāo)樣由落料筒自由落體流入測(cè)量筒(1)。水份傳感器為由圓形筒(8)和中心圓柱(9)構(gòu)成的圓柱形電容傳感器。物料進(jìn)入后，便形成以標(biāo)樣為介質(zhì)的等效電容，并參與RC單穩(wěn)態(tài)振蕩電路的工作。單穩(wěn)電路的振蕩頻率由單片機(jī)(15)直接控制。當(dāng)單穩(wěn)電路的R值固定時(shí)，單穩(wěn)電路的充電時(shí)間Tx正比介質(zhì)電容，通過對(duì)充電時(shí)間Tx的測(cè)定便可求得介質(zhì)電容Cx?？梢?，對(duì)介質(zhì)電容的測(cè)試是通過對(duì)RC充電時(shí)間的測(cè)定來實(shí)現(xiàn)的。在整個(gè)分析、計(jì)算中，假設(shè)了電容器兩極間是無漏電阻的，這在物料水份比較低時(shí)是允許的，但當(dāng)物料水份較高時(shí)，物料在電容器兩極間形成一個(gè)不可忽略的漏電阻，并聯(lián)于介質(zhì)電容Cx，從而使充電電流分流，引起充電時(shí)間的變化，導(dǎo)致測(cè)容數(shù)據(jù)的誤差，從而造成測(cè)不準(zhǔn)高水份物料的含水量。本實(shí)施例采取在測(cè)量筒的圓形筒(8)和中心圓柱(9)表面噴涂絕緣材料的措施，以確保電容傳感器兩極的可靠絕緣。此外，將交直流電源變換器移至測(cè)量筒外，也進(jìn)一步保證了測(cè)容、測(cè)溫電路的正常工作。采取上述技術(shù)措施后，可以有效地克服現(xiàn)有同類儀器存在的缺點(diǎn)，保證在高水份情況下仍能準(zhǔn)確測(cè)得物料含水量。
權(quán)利要求1.一種電容式物質(zhì)水份測(cè)定儀，包括落料筒6和交直流電源變換器2以及由電容傳感器10、溫度傳感器11、測(cè)試電路、顯示器4、鍵盤板5組成的測(cè)量筒1，其特征在于測(cè)量筒的圓形筒8和中心圓柱9形成電容傳感器的兩極，在它們的表面噴涂絕緣層。
2.按照權(quán)利要求1所述的電容或水份測(cè)定儀，其特征在于交直流電源交換器2位于測(cè)量筒外部。
專利摘要本實(shí)用新型為一種電容式物質(zhì)水分測(cè)定儀。它解決了電容式物質(zhì)水分測(cè)定儀普遍存在的高水分物料測(cè)試準(zhǔn)確度低、重現(xiàn)性差的問題。它由測(cè)量筒、落料筒和交直流電源變換器組成，在測(cè)量筒的圓形筒和中心圓柱的表面采取絕緣措施，克服了漏電阻引起的測(cè)量誤差。廣泛應(yīng)用于顆粒狀和粉末狀糧食、油料和飼料的含水量測(cè)定，性能穩(wěn)定，測(cè)定精度高，對(duì)環(huán)境無特殊要求。
文檔編號(hào)G01N27/22GK2177240SQ9321252
公開日1994年9月14日 申請(qǐng)日期1993年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月13日
發(fā)明者馮國(guó)良, 施青松, 胡溶溶 申請(qǐng)人:馮國(guó)良, 施青松, 胡溶溶