专利名称:电容式快速水分仪的制作方法
本实用新型属于分析仪器领域。
本实用新型为一种能够快速测定物质的水份含量的物性分析仪器。该仪器适用于测定各种小颗粒和粉状物质以及液态物质的水分含量。
电容式水份仪由传感器、测量电路和显示电路三部分组成。
现有的电容式水份仪普遍存在传感器分辨率差、噪音干扰过大、温度变化影响测量精度等问题。有的电容式水份仪采用了屏蔽措施，降低了噪音干扰的影响，却又引起分布电容增加，使传感器灵敏度下降。
机械工业出版社1985年6月版《物性分析仪器》一书(据科技文献出版社《分析仪器文摘》文摘号853340)介绍电容式水分仪时指出电容式传感器存在一些缺点。现有的电容式传感器边缘的分布电容以及连接电缆的分布电容对测量精度的影响不但不能忽略，而且不易克服。此外，传感器的探头易磨损。
本实用新型的目的，就是要提供一种分辨率高、噪音干扰小、灵敏度高、分布电容小、探头耐磨损、体积小、使用方便的水分测定仪。
本实用新型的目的是通过如下方式完成的LC振荡器在桥路变压器的次级产生80KHE50V交流电压，该电压分别加在传感器和平衡电容上，桥路变压器中心抽头与显示表头连接。
传感器的探头与金属外管构成电容器，被测物质即为电容器两极之间的介质。在金属外管上接着外屏蔽层，降低外界噪音、电磁波干扰。又在连接探头的导线上采取了内屏蔽，内屏蔽层与桥路变压器中心抽头连接，因为输出信号很小，可以视为与地等电位，这一措施大大减小了分布电容，提高了灵敏度。
在金属外管的外壁上，被复有绝缘层，排除了被测物所含水分产生的电阻对电路的影响，使测量电路保持了良好的线性关系，提高了测量精度。并且有保护探头不易被磨损的功能。
由于水的介电常数对于温度变化非常灵敏，本实用新型设置了修正温度影响的元件，以适应不同温度下的测量，保证测量精度。
本仪器由于采用了高灵敏度的传感器，测量时不需要对取样称量，操作方便。本仪器具有良好的分辨能力和线性关系，故可测量的水分含量范围宽、精度高。
显示表头可以是数字显示表头，以便直读，也可以使用其它表头。
本仪器除用于测量固体中的含水率外，还可用于其他两相系统，如液液、气液、气固等系统。
本仪器体积很小，属袖珍型，既可用于实验室作精确测定，又可随身携带，在工业化生产中作随机抽样检查。
附图描述了本实用新型的一个实施例。
图1为电容式快速水份仪传感器剖面结构图。图2为本实用新型电路图。
传感器通过一段三芯导线与水份仪电路连接，它的前端为探头(1)，连接探头(1)的导线为探头芯线(10)，探头芯线(10)上从内到外逐层包复着芯线绝缘层(7)、内屏蔽层(6)和内绝缘层(5)。在内绝缘层(5)外面为金属外管(4)，金属外管(4)的外壁上被复有外管壁绝缘层(3)，本实施例的绝缘层(3)采用搪瓷。
探头(1)用封口(2)和外金属管(4)一端封装。
外屏蔽层(14)与金属外管(4)连接，在外屏蔽层(14)上包复着外绝缘层(13)。
探头(1)根据不同测量对象的要求，可做成针状、棒状、锥状等不同几何形状的空心或实心体。
图2中两只晶体管(16)组成推挽振荡器，与桥路变压器(19)耦合，桥路变压器(19)与电容(20)组成LC振荡器，输出80KHE50V交流电压，电容(23)为传感器(15)的补偿电容。传感器的内屏蔽层(6)通过内屏蔽层引出端(11)与桥路变压器中心抽头(25)连接。传感器(15)的两个极片是与外屏蔽引出端(12)和探头芯线(10)连接的。
当被测物料含水率变化，引起传感器(15)电容量变化时，通过桥路变压器(19)输出相应的交流电压，经两只二极管(27)整流输入液晶显示表头(28)。
分线开关(18)用以通过调整电阻来修正温度产生的影响。
电位器(17)和电容(21)组成电源校正电路，当电源电压下降在一定范围内时，通过调整电位器(17)使工作电压稳定在允许值范围。
电容(22)是线性补偿电容。通过调整电容(22)的容量，保证测量精度。
通过开关(31)和电阻(32)组成可调电阻，使本仪器能适应测量不同物质含水率。
桥路变压器(19)及其次级所连接的元件都予以屏蔽，屏蔽端接桥路变压器(19)次级中心抽头(25)，以减少分布电容。
本实施例采用9V电池供电。
所有元件均采用小型元件，故体积小，便于携带。测量精度为±0.3％。
本实用新型可用于粉状、颗粒状非溶性固体、液体以及液固、液液等两相系统的含水率测定，例如造纸原料、纺织原料、建筑材料、农副产品及油类等的水份含量测定。
权利要求
1.一种电容式快速水份仪，它是由一个传感器(15)、LC桥式振荡测量电路(30)及显示电路(28)组成的，其特征是a.传感器(15)由探头(1)、金属外管(4)、内屏蔽层(6)、外屏蔽层(14)和外管壁绝缘层(3)构成；b.LC桥式振荡测量电路有线性补偿和修正温度影响的元件。
2.根据权利要求
1所述的水份仪，其特征是传感器(15)的外金属管(4)外壁上被复有外管壁绝缘层(3)。
3.根据权利要求
1所述的水份仪，其特征是传感器(15)采用了内屏蔽层(6)和外屏蔽层(14)组成的双层屏蔽。
4.根据权利要求
1所述的水份仪，其特征是传感器(15)的探头可以是针状、棒状、锥状等不同几何形状的空心或实心体。
5.根据权利要求
1所述的水份仪，其特征是LC桥式振荡测量电路中有线性补偿元件电容(22)。
6.根据权利要求
1所述的水份仪，其特征是LC桥式振荡测量电路有修正温度影响的分线开关(18)和电阻(29)。
7.根据权利要求
5、6所述的水份仪，其特征是LC桥式振荡测量电路中与桥路变压器(19)所连接的元件屏蔽后与桥路变压器(19)中心抽头相连接。
专利摘要
一种电容式快速水分仪由LC桥式振荡电路为主体的测量电路，显示电路及传感器组成。传感器由探头和外金属管构成，外金属管覆盖有绝缘层，并有内外双层屏蔽。该仪器重量轻、体积小，可用于实验室测定和生产现场抽样检测。只须将传感器插入试样，即可直接读出含水率数值。测量精度为±0.3％。该仪器可用于粉状、颗粒状的非溶性固体、液体以及液固、液液等两相系统的含水率测定，例如造纸原料、纺织原料、建筑材料、农副产品及油类等的水分含量测定。
文档编号G01N27/02GK86200819SQ86200819
公开日1987年6月10日 申请日期1986年2月22日
发明者王磊明, 朱巧生, 肖慧荣 申请人:江西省建筑材料工业科学研究设计院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan