Способ измерения влажности волокнистых материалов и устройство для его осуществления

 

1.Способ измерения влажности волокнистых материалов, заключающийся в измерении электрофизических характеристик пробы материала постоянной массы с постоянным уплотнением, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности измерения, пробу материала разрыхляют, перемешивают и помещают в контейнер с постоянными размерами, выравнивают по высоте верхнюю поверхность материала и полученный слой анализируемого материала варьирующейся толщины сжимают до получения толщины этого слоя постоянной заданной величины, после чего по измеренным электрофизическим характеристикам определяют искомый параметр. 2.Устройство для изМч рения влажности волокнистых материалов, содержащее заостренные потенциальный и окружающие его общие электроды, жестко установленные на диэлектрическом основании, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, оно снабжено вспомогатель (/) ным контейнером, а диэлектрическое основание снабжено упорами для фиксации основания с постоянным зазором от днища контейнера. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что на одном из упоров установлен концевой выключа тель, взаимодействующий с контейнером 4.Устройство по п.2, отлиt чающееся тем, что потенгщальный электрод снабжен на обоих концах охранными кольцами, подключенными к повторителю напряжения потенциального электрода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(с!) G Ol N !9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3667212/24-25 (22) 08,12,83 (46) 23.05.85. Бюл,1! 19 (72) Г.П.Смирнов и Ю.Н.Федоров (71) Московская табачная фабрика

Дука т (53) 551.508.7 (088.8) (56) I.Авторское свидетельство СССР

У 557300, кл.С OI N 27/22,1974.

2.Авторское свидетельство СССР и 138086, .кл.G Ol N 19/10,1960.

З.Патент США У 4.278934, кл.С Ol N 27/26,опублик.1980.

4. Патент США В 4.080563, кл.С 01 N 27/22, опублик.1980.

5.Äóáðîâ H.Ñ. и др. Многопараметрические влагомеры для сыпучих материалов. М., "Машиностроение", 1980, с.108 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ВО!!ОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТPOACTBO ДЛЯ ЕГО ОСУIЦЕСТВЛЕНИЯ; (57) I.Ñïîñîá измерения влажности волокнистых материалов, заключающийся в измерении электрофизических характеристик пробы материала постоянной массы с постоянным уплотнением, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, пробу материала раэрыхляют, перемешивают и помешают в контейнер с пос„„SU „„1157411 А тоянными размерами, выравнивают по высоте верхнюю поверхность материала и полученный слой анализируемого материала варьирующейся толщины сжимают до получения толщины этого слоя постоянной 3аданной величины, после чего по измеренным электрофиэическим характеристикам определяют искомый параметр.

2.Устройство для изм рения вла:кнос ти волокнистых материалов, содержащее заостренные потенциальный и окружающие его общие электроды, жестко установленные на диэлектрическом основании, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения точности измерения, оно снабжено вспомогательным контейнером, а диэлектрическое основание снабжено упорами для фиксации основания с постоянным зазором от днища контейнера.

Э.Устройство по п.l о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что на одном иэ упоров установлен концевой выключа тель, взаимодействующий с контейнером

4.устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что потенциальный электрод снабжен на обоих концах охранными кольцами, подключенными к повторителю напряжения потенциального электрода.

1 . 1157

Кзобретейие относится к измерительной технике, в частности измерению влажности материалов путем измерения электрической емкости датчика,заполненного анализируемым веществом, и может быть использовано в экспрессных влагоиерах таких веществ, как табак, шерсть, хлопок, чай на предприятиях промышленности и в сельском хозяйстве. l0

Известен способ измерения влажнос" ти волокнистых материалов, при котором для повышения точности измерения эа счет учета плотности укладки од15 новременно измеряют емкость датчика с материалом и его тангенс угла диэлектрических потерь,1ф и по полученным параметрам определяют влажность 5lj .

Однако этот способ дает погрешность, например, по причине переменной засоленности растительных материалов, влияющей Hà tq 8

Известен также способ определе25 ния влажности волокнистых материалов, при котором пробу определенной массы помещают в.камеру, сжимают и по степени сжимаемости судят о влажности (2) .

Однако при измерениях влажности табака этим способом возникает погрешность, связанная с сортом табака, величиной резки и другими факторами, влияющими на его упругость, 35

Известен датчик влажности, в котором перпендикулярно изолятору расположены измерительный электрод и окружающие его электроды: в ниде заостренных игл. Вокруг основания измерительного электрода расположено охранное кольцо-эквипо3 тенциальный электрод, что уменьшает ошибку измерения, связанную с неполным внедрением электродов в исследуе- 5 мое вещество и прилипанием частиц этого вещества к основанию измерительного электрода P3) °

Известно также устройство для измерения влажности силоса или сена, в котором в контейнере с электродами с помощью поршня сжимают пробу путем преодоления силы пружины в основании контейнера, в результате чего по достижению заданной силы срабатывает контакт, включающий измерительное устройство (4 .

411

Однако при измерениях в этом устройстве влажности таких материалов, как табак, чай,шерсть, сжатие их с постоянной силой дает разные уплотнения из-за разной упругос" ти волокон, связанной со степенью спелости, фракционным составом, что дает погрешность измерений.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения влажности волокнистых материалов, заключающийся в измерении электрофизических характеристик пробы материала постоян» ной массы с постоянным уплотнением

И.

Однако при известном способе возникает погрешность, связанная с измерением электрофизических параметров разных материалов, различной плотности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения влажности волокнистых материалов, содержащее заостренные потенциальный и окружающие его общие электроды, жестко установленные на диэлектрическом основании (5) .

Однако известное устройство дает погрешность, связанную со степенью уплотнения анализируемого материала.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности за счет устранения ошибки, связанной с плотностью материала в устройстве, при упрощении его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что при способе измерения влажности волокнистых материалов, заключающемся в измерении электрофизических характеристик пробы материала постоянной массы с постоянным уплотнением, пробу материала разрыхляют, перемешивают и помещают в контейнер с постоянными размерами, выравнивают по высоте верхнюю поверхность материала и полученный слой анализируемого материала варьирующейся толщины сжимают до получения толщины этого слоя постоянной заданной величины, после чего по измеренным электрофизическим характеристикам определяют искомый параметр.

При этом устройство для измерения влажности волокнистых материалов, содержащее заостренные потенциальный и окружающие его общие электроды, жестко установленные ня диэлектрическом основании, снабжено вспомоз 11574 гательным контейнером, а диэлектрическое основание снабжено упорами для фиксации основания с постоянным зазором от днища контейнера.

На одном иэ упоров установлен концевой выключатель, взаимодействующий с контейнером.

Кроме того, потенциальный электрод снабжен на обоих концах охранными кольцами, подключенными z повтори16 телю напряжения потенциального электрода.

Таким образом, в рабочем объеме датчика, имеющем после сжатия постоянные размеры, находится постоякная масса равномерно распределенного анализируемого материала,что устраняет влияние его степени уплотнения ка результат измерения. Кроме того,благодаря охранному кольцу у основания потенциального электрода, устраняется влияние на результат измерения нестабильности диэлектрических характеристик материала диэлектрического основания и погрешности, связанной с неопределенным подсушнванием верхнего слоя материала, помещенного s контейнер, так как в конкретных производственных условиях на табачных фабриках производится отбор ряда проб, а затем последовательные измерения. влажности. Охранное кольцо на другом конце потенциального электрода устраняет влияние на результат измерения неста- 35 бильности диэлектрических характеристик материала днища контейнера.

Концевой микровыклйчатель-.автоматически включает измерительное устройство при достижении заданного 40 уплотнения акализируемого материала, что повышает удобство работы и увеличивает число измерений от встроенного источника электропитания, включаемого только на время 45 измерений.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит диэлектрическое основание 1, общие электро- 5II ды 2, потенциальный рабочий электрод 3, защитные электроды 4, измерительное устройство 5, повторитель 6 напряжения, рукоятка 7, анализируемый материал 8, контейнер 9, микро- 55 выключатель 10, упоры 11.

На диэлектрйческом основании 1 жестко н неподвижно установлены общие

ll 4 электроды 2. Рабочий потенциальный электрод 3 установлен в центре между общими электродами 2 и .снабжен на

-. обоих концах защитными электродами 4, Рабочий электрод 3 подключен к измерителю электрической емкости, а защитные - к повторителю 6 напряжения. Рукоятка 7 жестко соединена с диэлектрическим: основанием 1 и имеет опорную плоскость, прилегающую к верхнему краю заполненного анализируемым материалом 8 контейнера 9.

Микровыключатель 10 установлен на одном из упоров 11 и взаимодействует с верхним краем контейнера 9.

Устройство работает следующим образом.

Навеску пробы материала 8 разрыхляют, перемешивают и равномерно размещают в контейнере 9 и выравнивают верхнюю поверхность.

При этом толщина слоя анализируемого материала в контейнере варьируется по толщине в зависимости от упругости волокон материала, его влажности и субъективных причин.

После этого поступательным движением внедряют электроды в анализируемый материал н сжимают его путем оказания давления плоскостью диэлектрического основания электродов до соприкосновения упоров II с противолежащими краями контейнера. Прк этом срабатывает микровыключатель I0 включающий измерительное ус гройство, после чего производят отсчет влажности

Следует отметить, что соотношение длины электродов и глубины контейнера и величину навески выбирают такими, что во всех случаях анализируемый материал полностью прилегает к диэлектрическому основанию к поджнмается, что.не представляет трудностей для таких легко сжимаемых материалов, как табак, шерсть, хлопок и т.п.

Изменением величины навескн достигается измерение всех материалов в одном датчике.

Возможен упрощенный вариант конструкции датчика, заключающийся в обеспечении сжатия материала до постоянного зазора между изоляционным основанием и днищем контейнера эа счет касания днища контейнера концами электродов, что достигается органолептическн нри ручном включении измернтель1157411 6

Составитель А.Платова

Редактор O.Юрковецкая Техред М. Гергель Корректс р М. Самборс кая

Заказ 3359/41 Тираж 897 Подписно»

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,11оскна,Ж-35, Раушская наб,,д.4/5

Фп п д 1 П1П! !1а;генч, -. Ужгород, ул. Проектная, ного устройства (при этом днище контейнера выполняется из диэлектри а).

Возможен вариант конструкции датчика без охранного кольца на заостренном конце потенциального электрода. Однако в этом случае должен быть обеспечен достаточный зазор между концами электродов и днищем контейнера, например не менее расстояния между потенциальным и общими электродами.

Ф Технико-экономическая эффективность предлагаемых способа и уст5 ройства заключается в повьш ении точности измерения сыпучих волокнистых материалов, что имеет важное значение для поддержания оптимальных технологических процессов, например, на табачных фабриках.

Способ измерения влажности волокнистых материалов и устройство для его осуществления Способ измерения влажности волокнистых материалов и устройство для его осуществления Способ измерения влажности волокнистых материалов и устройство для его осуществления Способ измерения влажности волокнистых материалов и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Влагометр // 842503

Изобретение относится к способам измерения влажности пористых материалов в процессе сушки в слое частиц инертного носителя

Изобретение относится к измерению влажности природного газа по методу определения температуры точки росы по влаге (ТТР по влаге, )

Изобретение относится к стендам для исследования параметров водоотделения из сапропелевой массы и может быть использовано для выбора конструктивных и эксплуатационных параметров обезвоживающего устройства, основанного на использовании гигроскопического эффекта

Гигрометр // 2045037
Изобретение относится к технической физике, занимающейся вопросами измерения влажности газов, и может быть использовано в метеорологических измерениях влажности воздуха

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к влагометрии воздуха и газов

Изобретение относится к анализу стрс1ительных материалов и позволяет снизить трудоемкость и повысить точность определения критической .влажности ( ) керамических масс

Изобретение относится к гигрометрии и может использоваться как измеритель сорбционно-деформационного типа для измерения относительной влажности воздуха
Наверх