電容式水分傳感器的製作方法
2023-05-05 10:46:56
專利名稱：電容式水分傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電容式水份傳感器，適用於粉狀(如麵粉、澱粉、水泥)和粒狀物料含水量的在線或離線測量。
現有的電容式水份傳感器，其測出值為LC電路所產生的振蕩頻率信號，其不足之處在於由於受振蕩頻率、波形和外界溫度的影響，而造成測出值的誤差較大。
本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種測出值為電壓信號的電容式水份傳感器。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到本實用新型由外筒、內筒、內裝控制延時電路和檢測放大電路的電子控制盒、料位傳感器、卸料門、連杆和重錘組成。內筒內外壁及外筒內壁均塗復尼氟隆，用以消除筒壁對物料的靜電粘連，卸料門配有重錘，以確保卸料門的關閉可靠。
控制延時電路由三端穩壓電源7812、三個定時集成電路5G555、兩個與非門電路74HCOO、兩個三極體3DG12、六個二極體2CK、三個繼電器、八個電容、九個電阻和料位傳感器組成。丁1的一組觸點作為控制讀取信號的開關，丁2、丁3的一組觸點並聯後控制電磁鐵的吸合和釋放動作。
檢測放大電路由筒狀電容、參比電容、模擬開關、運算放大器、高頻時鐘脈衝發生器、電容和電阻組成。高頻時鐘脈衝發生器包括三個反相器、晶體振蕩器、電容和電阻。
附圖的圖面說明如下
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的控制延時電路的電氣原理圖。
圖3為本實用新型的檢測放大電路的電氣原理圖。
下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述參見圖1、圖2和圖3，本實用新型由外筒1、內筒2、電子控制盒3、料位傳感器K1、卸料電磁鐵5、卸料門6、連杆7和重錘4組成。本實用新型機與電安裝於一體組成機電一體化結構，採用雙筒結構，內筒內外壁及外筒內壁均塗復尼氟隆，用以消除靜電粘連，卸料門配有重錘，以確保卸料門的開關可靠。
電子學部分包括控制延時電路和檢測放大電路，均裝於電子控制盒內。
控制延時電路的電氣原理圖見圖2，圖中標記如下U1為三端穩壓電源7812，U2、U3、U4為定時集成電路5G555(NE555)，U5、U6為與非門電路74HCOO，T1、T2為三極體3DG12，D1－D6為二極體2CK，J1、J2、J3為繼電器，C1－C8為電容，
R1－R9為電阻，K1為料位傳感器。
J1的一組觸點作為控制讀取信號的開關，J2、J3的一組觸點並聯後控制電磁鐵的吸合和釋放動作。
控制延時電路由三端穩壓電源7812、三個定時集成電路5G555、兩個與非門電路74HCOO、兩個三極體3DG12、六個二極體2CK、三個繼電器、八個電容、九個電阻和料位傳感器組成。當筒內物料達到予先規定的高度時，料位傳感器K1發出料位″滿″信號，K1閉合，J1吸合，發出讀取信號，同時啟動U2，U2的延時時間(本實施例選取0.1－1秒)由R3C4的時間常數決定，該延時時間是供發出一個或一組信號之用的，當發出一組信號時，由計算機算出平均值作為讀取信號。由於料位傳感器的控制，就可確保計算機或常規控制器的採樣保持器，在每次檢測水份值時，其料位高度保持一致。該延時時間到後，U2的輸出端變為低電平，與料位″滿″信號經U6啟動U3，此時U3的輸出為高電平，T1導通，J2吸合，卸料電磁鐵通電，卸料門打開卸料，延時時間(本實施例選取1－120秒)是供卸料之用的，延時時間到後，U3輸出端恢復低電平，卸料門關閉，此時J2的一組常閉觸點閉合，啟動U4，J3吸合，卸料電磁鐵再次吸合1－2秒後鬆開，此1－2秒是供卸料門很快開啟一次即實現振打一次之用的，以卸掉附於卸料門和四壁上的殘餘物料，然後關閉卸料門。此後，延續不斷地重複上述發出讀取信號、卸料和振打的過程。
檢測放大電路的電氣原理圖見圖3，圖中標記如下C11為筒狀電容，C12為參比電容，K2、K3為模擬開關，A1－A4為運算放大器，10為高頻時鐘脈衝發生器，8為反相器，9為晶體振蕩器(三個)，C9、C10、C13和C14為電容，R10－R14為電阻。
檢測放大電路由筒狀電容C11、參比電容C12、模擬開關K2、K3、運算放大器A1－A4、高頻時鐘脈衝發生器10、電容和電阻組成。高頻時鐘脈衝發生器10包括三個反相器8、8兆赫茨的電晶體振蕩器9、電容和電阻。內筒2和外筒1組成筒狀電容C11，其電容量隨筒內物料水份的不同而變化。用振蕩頻率為8兆赫茨的高頻時鐘脈衝發生器來控制模擬開關K2和K3、K2和K3一端接＋5伏電源，一端分別接A1和A2的輸入端，運算放大器A1和A2接成電流放大器形式，開關K2和K3接通電源端時電容C11和C12充電，開關接通運算放大器A1和A2時，電容C11和C12通過運算放大器A1和A2的兩輸入端放電，此放電電流經過運算放大變為差動的電壓信號，兩路差動電壓信號同時進入差動放大器A3，檢出差值經放大器A4放大後輸出，可以直接進入計算機系統進行控制運算，也可以做為常規控制器的控制信號。
本實用新型對比現有技術具有如下優點測量精度較高，可消除物料的靜電粘連，實現了機電一體化。
權利要求一種測量粉狀和粒狀物料含水量的電容式水份傳感器，其特徵在於，由外筒、內筒、內裝控制延時電路和檢測放大電路的電子控制盒、料位傳感器、卸料門、連杆和重錘組成，內筒內外壁及外筒內壁均塗復尼氟隆，卸料門配有重錘，控制延時電路由三端穩壓電源7812、三個定時集成電路5G555、兩個與非門電路74HCOO、兩個三極體3DG12、六個二極體2CK、三個繼電器、八個電容、九個電阻和料位傳感器組成，檢測放大電路由筒狀電容、參比電容、二個模擬開關、三個運算放大器、高頻時鐘脈衝發生器、電容和電阻組成，高頻時鐘發生器包括三個反相器、8兆赫茨的晶體振蕩器、電容和電阻。
專利摘要電容式水分傳感器由外筒、內筒、內裝控制延時電路和檢測放大電路的電子控制盒，料位傳感器、卸料門、連杆和重錘組成。內筒及外筒內壁均塗覆尼氟隆，用以消除筒壁對物料的靜電粘連，卸料門配有重錘，以確保卸料門的關閉可靠。控制延時電路包括三端穩壓電源、定時集成電路、與非門電路、三極體、二極體、繼電器、電容、電阻和料位傳感器。檢測放大電路包括筒狀電容、參比電容、模擬開關、運算放大器、高頻時鐘脈衝發生器、電容和電阻。
文檔編號G01N27/22GK2128737SQ9222595
公開日1993年3月24日 申請日期1992年7月1日 優先權日1992年7月1日
發明者徐玉檢, 劉琨 申請人:徐玉檢, 劉琨