УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВЛАГОМЕР

В. ТИТОВ, Радио №3/1967, ст.52

Влагомер, принципиальная схема которого показана па рис. 1, можно назвать универсальным, так как примененный в нем датчик позволяет измерять влажность раз­личных веществ и материалов: дре­весины, картона, бумаги, кожи, му­ки, кварцевого песка и т. и.

Прибор прост по конструкции, не содержит элементов, требующих на­стройки и регулировки (колебатель­ных контуров, конденсаторов пере­менной емкости и пр.). Поскольку транзисторы работают в ключевом режиме, он отличается хорошей тем­пературной характеристикой. Прибор обладает высокой чувствительностью.

Влагомер состоит из измерителя емкости и емкостного датчика по­верхностного типа.Принцип действия влагомера состоит в следующем. Мультивибратор, собранный на тран­зисторах Т1 и Т₄, генерирует прямо­угольные импульсы напряжения. Эмиттерные повторители на транзис­торах Т₂ и Т₃ необходимы для согласо­вания низкоомной нагрузки (микро- амперметра М-24) с выходом муль­тивибратора. Когда датчик сопри­касается с влажным материалом, увеличивается его емкость (датчика), в соответствии с этим изменяется скважность импульсов, генерируемых мультивибратором. Постоянная сос­тавляющая тока, протекающего че­рез микроамперметр, пропорциональ­на скважности импульсов и соот­ветственно влажности материала.

Последовательность измерения та­кова. Включают источник питания и с помощью потенциометра R1 (уста­новка нуля) стрелку микроампермет­ра устанавливают па нулевое деле­ние. Это необходимо для компенсации начальной емкости датчика и соеди­нительных проводов. Затем замыкают выключатель Вк1, что соответствует положению «контроль». Регулируя сопротивление потенциометра R₆ («корректировка»), добиваются откло­нения стрелки мпкроамиерметра на последнюю отметку шкалы (100 мка). После этого размыкают Вк₂ (положе­ние «работа») и датчик плотно при­жимают к испытуемому материалу. Отмечают показания микроампер- метра и по градуировочной кривой определяют влажность материала.

При измерении влажности сыпу­чих веществ их засыпают в специаль­ную подставку в виде коробки с толстыми стенками. Заполняют весь объем коробки, вручную уплотняют материал пестиком и только после этого прижимают датчик к уплотнен­ному материалу.

На рис. 2 показан эскиз датчика, подставки и пестика Последние вы­полнены из органического стекла. Датчик состоит из корпуса 1 (орга­ническое стекло), рукоятки 2 (удоб­но использовать пластмассовую ручку от утюга) и стальных пластин 3. Каждая пластина прикреплена к корпусу двумя винтами: 4 и 5.

Под гайки 6 закладывают выводные лепестки. Пластмассовую ручку от утюга предварительно фрезеруют с торцов так, чтобы она плотно при­легала к верхней стороне корпуса, и прикрепляют к последнему бол­тами. После этого пластины шлифуют в сборе* и покрывают эпоксидным клеем. Выводные концы представля­ют собой жгут из обычного монтаж­ного провода. Их припаивают к вы­водным лепесткам датчика с одной стороны и к вилке — с другой,

На рис. 3. приведен общий вид влагомера. На лицевую панель вы­ведены мпкроамперметр, выключа­тели и ручки потенциометров. Пита­ется прибор от трех последовательно включенных батарей КБС, размещен­ных под лицевой панелью. Транзис­торы смонтированы на гетинаксовой плате размерами 50×80 мм, которая прикреплена непосредственно к выводным зажимам микроамперметра

Для проверки работоспособности влагомера датчик прикладывают к ладони. Стрелку предварительно ус­танавливают примерно в центре» шка­лы. Если прикосновение датчика к ладони вызывает отклонение стрел­ки, значит, прибор исправен (мульти­вибратор генерирует), если же стрел­ка не отклоняется (мультивибратор не генерирует), необходимо увели­чить емкость конденсаторов С₁ и С₂ или же увеличить сопротивления резисторов R₂, R₉ п добиться тем самым генерации мультивибратора.

После этого необходимо убедиться в том, что. когда Вк2 находится в по­ложении «работа», стрелку микро­амперметра можно установить па нулевое деление с помощью а в по­ложении «контроль» — па последнее деление (с помощью R₅). В противном случае необходимо изменить сопро­тивления этих потенциометров так, чтобы добиться этого.

В качестве индикатора использо­ван микроамперметр М-24 чувстви­тельностью 100 лка. Коэффициент усиления транзисторов практиче­ски некритичен (от 8 и выше).

Па рис. 4 показаны градуировоч­ные кривые к влагомеру. Значения абсолютных погрешностей измерения влажности сведены в таблицу. Для испытания каждого материа­ла рекомендуется изготовить наклад­ную шкалу из органического стекла пли бумаги, проградуированную не­посредственно в процентах влажности