SU381015A1 - Прибор для непрерывного измерения влажности почво-грунтов зоны аэрации - Google Patents

Description

1

Предлагаемое устройство может быть использовано при мелиоративно-гидрогеологических изыскани х дл  непрерывного измерени  влажности почво-грунтов зоны аэрации.

Основным недостатком известных приборов аналогичного назначени   вл етс  больша  погрешность. Частично эта погрешность обусловлена трудно учитываемыми паразитными емкостными токами и наводимой э. д. с. вторичного излучени . Большое вли ние на точность измерени  влажности оказывает величина электропроводимости исследуемой среды, причем погрешность растет с увеличением электропроводимости. Так, например, при измерении влажности Hia частоте f 10 Мгц в среде с электропроводимостью 6 0,35 сим-мпогрешность измерени  составит 100% шкалы прибора.

При отсутствии данных об электропроводимости среды исключаетс  возможность определени  абсолютной величины объемной влажности . Поэтому известные приборы можно использовать лишь в качестве индикаторов влажности и в некоторых случа х дл  относительных измерений.

Цель изобретени  - устранение вли ни  электропроводимости исследуемой среды, а также паразитных емкостных токов и наводимой э. д. с. вторичного излучени  на измерение

влажности и, следовательно, повышение точности измерений.

С этой целью в предлагаемом приборе, содержашем генератор, нагруженный на антенну-датчик , и измерительное устройство, генератор снабжают модул тором выходного напр жени , выполненным в виде преобразовател  сопротивлени  в один из параметров высокочастотных колебаний (например, в частоту ). Вход модул тора соединев с антеннойдатчиком , а в измерительное устройство введены приемна  антенна и демодул тор, при этом приемна  антенна и антенна-датчик с помош ,ью фиксатора закреплены друг относительно друга на рассто нии, соизмеримом с длиной

5 волны.

Блок-схема предлагаемого прибора дл  измерени  влалчности цочво-грунтоБ зоны аэрации изображена на чертеже.

20

Прибор состоит из передающего и измерительного устройств. Передаюш;ее устройство содержит источник питани  /, генератор высокой частоты, состо ш,ий из задающего генератора 2, буферного каскада 3 и усилител  мощности 4, нагруженного на симметричный вибратор 5, а также преобразователь 6, соединенный через выход усилител  мощности с вибратором . Сигнал с выхода преобразовател  подаетс  на вход усилител  мощности. Преобразователь представл ет собой мультивибратор, частотой которого можно управл ть.

Элементы схемы высокочастотного генератора вместе с низкочастотным преобразователем и источником питани  располагаютс  между двум  лучами антенны и составл ют с ней одно конструктивое целое.

В измерительное устройство входит приемна  антенна 7, включенна  на вход усилител  8. Усилитель нагрулсен на детектор 9, к одному из выходов которого подключена цепочка из последовательно соединенных усилител  низкой частоты 10, преобразовател  11, на который поступает напр жение опорной частоты от опорного генератора 12, частотомера 13 и отсчетного прибора 14. К другому выходу детектора подключен компенсатор 15 с отсчетвым прибором 16. Измерительное устройство питаетс  от источника 17 и располагаетс  в машине.

В начале работы антенна-датчик выноситс  в зону, в которой не сказываетс  вли ние оператора , регистрируюихей аппаратуры, машины, располагаетс  непосредственно на поверхности исследуемой среды и прикрепл етс  к машине через высокочастотные изол торы с помош.ью капроновой веревки. Св зь антенны-датчика с регистрируюшей аппаратурой осушествл етс  через высокочастотное электромагнитное поле. Под вли нием исследуемой среды длина волны электромагнитных колебаний, возбуждаемых антенной, измен етс . Это приводит к изменению входного сопротивлени  антевны и режима работы генератора. Изменение режима работы генератора преобразуетс  в прираш ,ение частоты мультивибратора. Вместо мультивибратора может быть применен другой преобразователь , который бы преобразовывал входное сопротивление антенны-датчика в амплитуду, фазу или другие параметры высокочастотных колебаний генератора. Частотой мультивибратора с целью передачи информации о влажности почвы на регистрирующее устройство модулируютс  по амплитуде высокочастотные колебани . Преобразование информации о влажности, заложенной в изменении скорости распространени  электромагнитных колебаний в исследуемой среде, В низкочастотные изменени  амплитуды этих колебаНИИ значительно упрощает аппаратуру. Одновременно по изменению осредненной величины прин той высокочастотной энергии определ етс  электропроводимость среды. Эти данные используютс  дл  введени  поправки в измер емую величину влажности. Кроме того, данные о проводимости почвы позвол ют определить глубину просвечивани  и использовать результаты дл  введени  дополнительной поправки при определении объемной влажности . Таким образом, предлагаемый прибор позвол ет производить непрерывное измерение объемной влажности почво-грунтов зоны аэрации .

Предмет изобретени 

Прибор дл  непрерывного измерени  влажности лочво-грунтов зоны аэрации, содержащий задающее устройство с высокочастотным

генератором, нагруженным на антенну-датчик, и измерительное устройство с приемной антенной , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени  влажности, генератор снабжен модул тором выходного напр жени ,

вход которого соединен с приемной антенной, а измерительное устройство снабжено демодул тором , при этом приемна  антенна и антенна-датчик снабл ены фиксатором дл  закреплени  их одна относительно другой на рассто НИИ , соизмеримом с длиной волны.