專利名稱：纖維水分測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型提供一種纖維水分測定儀，屬于物理領域的一種分析儀器。
目前廣泛使用的纖維水分測定儀是我國五十年代研制的，它是根據(jù)纖維中含水量不同，其電阻率不同的原理設計的。具體的檢測方法是取一定量的被測纖維，將其置于測量儀的盛物槽內，然后通過與盛物槽連接的壓力器，對纖維加壓，當壓力達到一定值時，再通電檢測，由微安表頭顯示的數(shù)值轉換成相應的水分值，由于，纖維電阻率又同時受溫度的影響，所以還要測量溫度再進行人工修正，才能真正測出纖維中所含水分，測試精度不高，且手續(xù)煩雜。近年來，由于電子技術、傳感技術的發(fā)展帶動了分析儀器的進步，也出現(xiàn)了一些帶傳感器的水分測定儀，但這些水分測定儀，仍存在著使用不方便，傳感器的測量精度不高，及不能自動精確地進行溫度修正，顯示不直觀等缺點。
本實用新型的目的在于提供一種檢測方便、測量精度高，能自動精確地進行溫度修正及顯示直觀的纖維水分測定儀。
本實用新型所提供的纖維水分測定儀是由電容傳感器、測量電路及顯示電路組成。所采用的電容傳感器CH是由固定在絕緣板(1)上兩以上相互平行的圓柱形金屬探頭排構成，每排有兩個以上金屬探頭(2)，同一排金屬探頭(2)間由一導電金屬箔(3)連成一等位體，分布在絕緣板(1)上的奇數(shù)金屬探頭排間與偶數(shù)金屬探頭排間分別由導線連接，這樣就形成了多排平行板電容傳感器。所述測量電路由測濕振蕩電路、測溫振蕩電路和單片機電路組成，測濕振蕩電路和測濕振蕩電路分別接單片機內定時0和定時1的輸入口，由電容傳感器CH與555時基電路及外圍元件組成了測濕振蕩電路；由熱敏電阻Rt與555時基電路及外圍元件組成了測溫振蕩電路。顯示電路采用日產(chǎn)DMC1617液晶顯示屏及其接口電路，其接口電路與單片機的并行口(P1口)相接。
本儀器采用了多排多頭圓柱形金屬探頭組成的電容傳感器，圓柱形金屬探頭可方便地插入纖維物體內(如棉、麻、化纖等)，采用多排多頭是為了提高電容傳感器的測試精度，當纖維水分有微量變化時，可以引起一定量的電容值變化。本儀器的電路工作原理如下，當檢測纖維水分時，將電容傳感器的多排多頭金屬探頭插入到纖維物中，此時纖維物作為電容極板間的電介質，它的介電常數(shù)隨水分含量而變化，從而引起電容傳感器電容值的變化。測量時，該電容傳感器與555時基電路及其外圍元件組成的測濕振蕩電路產(chǎn)生振蕩輸出頻率，該振蕩頻率輸入到單片機內定時器0的輸入口，定時器0設計成400ms的時間，對測濕振蕩電路輸入的振蕩頻率進行計數(shù)，并將其轉化為相應的水分值存貯起來，由于介電常數(shù)的變化還受溫度的影響，為修正溫度的影響，儀器電路部分還設置了測溫振蕩電路，由熱敏電阻Rt與555時基電路及外圍元件組成的測溫振蕩電路也同時輸出一個振蕩頻率到單片機內，機內定時器1設計成400ms并為該振蕩頻率進行計數(shù)。單片機再根據(jù)該計數(shù)值判斷是否需要對所測水分值進行修正，并按其判斷自動修正，修正后的水分值由單片機通過其并行口(P1口)向顯示電路輸出顯示命令。在顯示屏上就可以直接讀出被纖維所含水分值。本儀器采用的程序為MCS－51匯編語言，固化在機外存貯器內。
本實用新型所提供的纖維水分測定儀采用了先進的傳感器和單片機技術，與同類儀器相比，它能自動精確地進行溫度修正，具有測量精度高、使用方便、顯示直觀的優(yōu)點，適用于各種纖維水分含量的測試。
圖1為電容傳感器CH的正視圖；(1)絕緣板 (2)圓柱形金屬探頭圖2為電容傳感器CH的后視圖；(3)導電金屬箔 (4)連接導線圖3為電容傳感器CH的俯視圖；圖4為纖維水分測定儀方框原理圖；圖5為纖維水分測定儀電原理圖；其中CH電容傳感器，Rt熱敏電阻圖6為測濕程序流程圖；圖7為定時器0中斷服務程序流程圖；圖8為測溫程序流程圖；圖9為定時器1中斷服務程序流程圖。
實施例本實用新型電容傳感器的圓柱形金屬探頭，可采用銅棒、或鋁棒車成圓柱形的，為了減少插入纖維的摩擦力，可把圓柱形金屬探頭表面鍍鉻以增加其光潔度，絕緣板可使用膠木板，也可采用單面敷銅板，采用膠木板時，同一排圓柱形金屬探頭可用銅片或鋁片，采用單面敷銅板可利用公知的印刷電路技術，把帶敷銅的一面制成如圖2中所示的印刷電路，圓柱形金屬探頭可用螺釘固定在絕緣板(1)上也可用鉚釘固定，在連接每排金屬探頭的銅片或印刷電路的兩邊打孔，采用銀焊將連接導線焊上，為減少分布電容，連接導線可采用帶外屏敝層的導線，導線盡可能短。電路部分按圖5所示電原理圖裝配即可。電容傳感器可直接安裝在儀器上，攜帶使用方便。
權利要求1.一種纖維水分測定儀，它是由傳感器、測量電路及顯示電路組成，其特征在于(a)電容傳感器CH是由固定在絕緣板(1)上兩排以上相互平行的金屬探頭排構成，每排有兩個以上金屬探頭(2)，同一排的金屬探頭(2)間由導電金屬箔(3)連成一等位體，分布在絕緣板(1)上的奇數(shù)金屬探頭排與偶數(shù)金屬探頭排間分別由導線連接；(b)測量電路由測濕振蕩電路、測溫振蕩電路和單片機電路組成，測溫振蕩電路和測溫振蕩電路分別接單片機內定時器0和定時器1的輸入口；(c)顯示電路采用DMC1617液晶顯示屏及其接口電路，其接口電路與單片機并行口(P1口)相接。
2.根據(jù)權利要求1所述纖維水分測定儀，其特征在于所述組成電容傳感器CH的金屬探頭(2)為圓柱形，連接同一排金屬探頭的導電金屬箔(3)與圓柱形金屬探頭(2)置于絕緣板(1)的內、外表面上。
3.根據(jù)權利要求1所述纖維水分測定儀，其特征在于測量電路中的測濕振蕩電路是由濕敏元件－－電容傳感器CH與555時基電路及其外圍元件構成的測濕振蕩電路；測溫振蕩電路是由熱敏元件——熱敏電阻Rt與555時基電路及其外圍元件構成的測溫振蕩電路。
專利摘要本實用新型提供一種纖維水分測定儀，屬于物理領域中的一種分析儀器。這種測定儀由傳感器、測量電路和顯示電路組成。它采用了多頭多排金屬探頭組成的電容傳感器，設置了采用電容傳感器作濕敏元件的測濕振蕩電路、采用熱敏電阻作熱敏元件的測溫振蕩電路和單片機電路組成的測量電路，該測量電路可通過單片機對所測水分值自動精確地進行溫度修正。采用液晶顯示，該纖維水分測定儀具有測量精度高、使用方便、顯示直觀的優(yōu)點。
文檔編號G01N27/22GK2165442SQ93237320
公開日1994年5月18日 申請日期1993年7月23日 優(yōu)先權日1993年7月23日
發(fā)明者蔡永泉 申請人:蔡永泉