Приборы-помощники

ВЛАГОМЕР

02.04.2017
ВЛАГОМЕРСельскохозяйственная тематика, пожалуй, самое характерное в работе юных радиолюбителей из СЮТ Новосибирской области. 14 новинок — электронных приборов для сельского хозяйства — представили они на слет в Магнитогорск. Оригинальность технического решения, актуальность разработок ребят отмечены по достоинству: большинство приборов награждены дипломами I степени и ценными призами.
 
Сегодня наш рассказ — о двух работах новосибирских школьников: Андрея Никонова и Сергея Тарасова.
 
Этот прибор (рис. 1) позволяет быстро определить процентное содержание влага в различных веществах. Измерения производят путем сравнения веса опытного образца до и после высушивания его токами высокой частоты.
 
Рис. 1. Внешний вид прибора для  определения влажности веществ.
 
Рис. 1. Внешний вид прибора для определения влажности веществ.
 
Рис. 2.  Принципиальная схема влагомера Р1 — реле РЭС6 (РФО. 452. 144).
 
Рис. 2.  Принципиальная схема влагомера Р1 — реле РЭС6 (РФО. 452. 144).
 
Чтобы определить влажность вещества, ею не надо предварительно взвешивать. Образцы помещают в специальную камеру-датчик, а стрелку индикатора электронных весов, вмонтированных в прибор, устанавливают в крайнее правое положение с помощью регулировочного винта.
 
По мере удаления влаги вес вещества постепенно уменьшается. Эти изменения фиксирует индикатор, шкала которого отградуирована в процентах влажности (от 0 до 30%).
 
Питание прибора универсальное: от сети переменного тока напряжением 220 В или от автомобильного аккумулятора напряжением 12 В. В первом случае время полного высушивания образца составляет около 6 мин, во втором — 10-15 мин. Это в 10—20 раз быстрее, чем при лабораторных измерениях.
 
Схема прибора (рис. 2) состоит из трех блоков: генератора высокой частоты, электронных весов и питания.
 
Генератор ВЧ, собранный по схеме электронной трехточки на лампе ГУ-29, работает на частоте 1,5 МГц. Его мощности — около 40 Вт — достаточно, чтобы вещество с влажностью 20—30% высушить до двухпроцентной влажности за 5—6 мин.
 
Для взвешивания образца применены электронные весы, состоящие из генератора, измерительных катушек L3 и L4, выпрямителя и стрелочного прибора ИП1. Устроены весы следующим образом (рис. 3). К боковой стенке корпуса прибора при помощи болтов прикреплен конец пластины размером 150X7 мм, изготовленной из пружины от старого будильника. Пластину изолируют слоем липкой ленты. С другого конца пластины, на расстоянии 50 мм от края наматывают катушку L3, содержащую 150 витков провода ПЭЛ 0,1. Выводы проводов приклеивают вдоль пластины клеем БФ-2. Под катушкой L3 помещается катушка L4, в качестве которой использована универсальная головка от магнитофона. Когда пластина приближается к катушке L4, наведенный в ней ток увеличивается.
 
К свободному концу пластины подвешивается датчик с исследуемым веществом.
 
Датчик (рис. 4) представляет собой конденсатор, обкладки которого изготовлены из мелкой медной сетки, обрамленной проводом Ø 1 мм. Между пластинами датчика помещена рамка из оргстекла. Одна пластина должна свободно открываться, поэтому она скреплена с изолятором шарниром, изготовленным из стальной проволоки Ø 0,3 мм. Не вплавляют в оргстекло. Другая пластина крепится плотно к рамке. К обеим пластинам прикреплены контакты, сделанные в виде крючков. Точно такие же контакты установлены на изоляторах и на пружине весов. Один контакт припаян к пластине, а другой, изолированный от нее, тонким многожильным проводом соединен с генератором высокой частоты. После загрузки датчик подвешивают к весам на крючках. Генератор НЧ весов работает на частоте 1000 Гц. При наладке весов магнитофонную головку надо отрегулировать так, чтобы при сближении катушек L3 и L4 измерительный прибор ИП1 увеличивал показания, Тогда при высушивании образца пластина будет отдаляться от головки магнитофона и показания прибора будут уменьшаться пропорционально удаленной влаге.
 
Рис. 3. Конструкция электронных весов
 
Рис. 3. Конструкция электронных весов:
 
1 — корпус прибора; 2 — регулировочный винт; 3 — пружинящая пластина; 4 — катушка L3; 5 —изоляторы; 6 — контактные пластины; 7 — датчик; 8 — магнитофонная головка (L4).
 
В камеру для сушки входит примерно 8—10 г исследуемого вещества. Однако вес образца особой роли не играет и, как показала практика, погрешность при разном весе составляет не более 10%. Если влажность образца значительная, возможен срыв высокочастотной генерации. В этом случае датчик с помощью реле Р1 подключают к отводу катушки L2.
 
Выпрямитель собран по схеме умножения напряжения. Силовой трансформатор Тр1 использован готовый от телевизоров УНТ 47/59.
 
В качестве трансформатора Тр2 применен согласующий трансформатор от карманных радиоприемников. Первичная обмотка содержит 1500 витков, вторичная — 400 витков провода ПЭЛ 0,12.
 
Катушка колебательного контура L1 намотана на керамическом каркасе Ø 30 мм, длиной 60 мм и содержит 160 витков провода ПЭЛ 0,6 с отводом от 80-го витка. 12 содержит 80 витков того же провода с отводом от 40 витка. Катушка размещена внутри каркаса. Преобразователь напряжения выполнен по схеме, опубликованной в журнале «Радио», № 9 за 1972 год. Выходное напряжение — 350 В, ток — 0,08 А.
 
Чтобы исключить создаваемые генератором помехи, прибор с блоком питания размещен в металлическом корпусе.




Рекомендуем почитать
  • И ЗАПОМНИТ, И ПОДАСТ СИГНАЛ
    И ЗАПОМНИТ, И ПОДАСТ СИГНАЛЦифровой мультиметр в новой роли. Недорогие цифровые мультиметры типа М-830В сегодня широко используются не только в промышленности, но и в быту: например, для измерения напряжения в сети или на зажимах аккумулятора, «прозвонки» электрических цепей. Дополненные приставками, разработанными радиолюбителями, они находят также применение при замерах температуры, частоты вращения вала двигателя...

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.