Способ определения технологических параметров древесины

 

Изобретение относится к средствам измерений и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, в частности при изготовлении древесных плит. Цель изобретения - обеспечение точ-, ного, бесконтактного оперативного и непрерывного контроля влажности материала в технологическом потоке. Сущность способа заключается в том, что предварительно экс . 2 периментально определяют зависимость влажности древесины от ее температуры и электропроводности для фиксированного объема преобразователя, изменяя поочередно каждый из этих параметров при фиксированном другом. Затем измеряют добротность контура с древесной и по зависимости Q КДРЙ{1 /С ), где Q - добротность контура; К- постоянный коэффициентуопределяемый экспериментально; R-электропроводность; L - индуктивность и С-емкость, определяют электропроводность, а измеряя температуру по экспериментально определенной зависимости, связывающей влажность , электропроводность и температуру, определяют влажность древесины. Расход древесины определяют по зависимости резонансной частоты фиксированного объема преобразователя от влажности древесины, ее температуры, породного состава. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 01 N 33/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! д, )>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751424/15 (22) 25,07.89 (46) 07.03.92. Бюл. N 9 (71) Московский лесотехнический институт (72) Н. Н. Арсеньева, В. Ю. Бурашников, В.

Б, Дроздов и В. М. Рябков (53) 636.085(088.8) (56) Музалевский В. И. Измерение влажности древесины. — М.: Лесная промышленность, 1976, с, 10. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДРЕВЕСИНЫ (57) Изобретение относится к средствам измерений и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, в частности при изготовлении древесных плит. Цель изобретения — обеспечение точного, бесконтактного оперативного и непрерывного контроля влажности материала в технологическом потоке. Сущность способа заключается в том, что предварительно эксИзобретение относится к средствам измерений и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, в частности, при изготовлении древесных плит.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности контроля параметров древесины в технологическом потоке.

На фиг, 1 представлена схема резонансного преобразователя, на фиг. 2 — блок-схема системы измерений.

Резонансный преобразователь состоит из системы прямолинейных электрическаих проводников 1, диэлектрического корпуса 2, пери ментально оп редел я ют зависимость влажности древесины от ее температуры и электропроводности для фиксированного объема преобразователя, изменяя поочередно каждый из этих параметров при фиксированном другом. Затем измеряют добротность конт д>а с древесной и по зависимости Q = К/(Щ1 /С ), где 0 — добротность контура; К вЂ” г(остоянный коэффициент,.определяемый экспериментально; R — электропроводность; L — индуктивность и С-емкость, определяют электропроводность, а измеряя температуру по экспериментально определенной зависимости, связывающей влажность, электропроводность. и температуру, определяют влажность древесины. Расход древесины определяют по зависимости резонансной частоты фиксированного объема преобразователя от влажности древесины, ее температуры, породного состава. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. металлического экрана 3, катушки 4 индуктивности, конденсатора 5 и катушки 6 связи.

Резонансный преобразователь представляет собой цилиндрическую конструкцию с электромагнитной системой, образованной прямолинейными электрическими проводниками 1, расположенными параллельно оси симметрии преобразователя равномерно по окружности, с отношением длины проводников 1 к диаметру, на котором они расположены, более 3. Проводники соединены последовательно между собой и катушкой 4 индуктивности конденсатором 5 и образуют электромагнитный колебатель1718114

20 ный контур, собственная частота которого подстраивается индуктивностью 4 и емкостью 5, Электромагнитная система преобразователя расположена симметрично в заземленном цилиндрическом экране 3 из диамагнетика. Диаметр экрана 3 превышает диаметр окружности, по которой располагаются проводники 1 более, чем в 1,2 раза. Электромагнитная система и экран 3 жестко закреплены в диэлектрическом корпусе 2 из материала с малой диэлектрической проницаемостью, ограничивающем измерительный объем преобразователя цилиндрической поверхностью с диаметром менее 0,85 диаметра окружности, по которой расположены проводники 1.

Система измерений содержит источник

7 стабильного тока, электрический ключ 8, преобразователь 9, усилитель 10, компаратор 11, электронно-счетный частотомер 12, генератор 13 прямоугольных импульсов и источник 14 электропитания.

Система измерений работает следующим образом.

В преобразователе 9 с помещенной в него древесиной периодически ударно посредством источника 7 стабильного тока, электрического ключа 8 и генератора 13 прямоугольных импульсов возбуждаются затухающие электромагнитные колебания со стабильной начальной амплитудой íà резонансной частоте преобразователя 9, представляющего собой LC-колебательный контур, формирующий в объеме преобразователя 9 ТЕН-волны, Малая часть электромагнитной энергии из преобразователя 9 через катушку 6 связи поступает на вход усилителя 10 с большим входным сопротивлением и стабильным коэффициентом передачи, выходной сигнал усилителя 10 поступает на прецизионный компаратор 11, формирующий на выходе прямоугольные импульсы в том случае, когда входной сигнал компаратора 11 меняется от стабильного максимального уровня до уровня 1/е максимального, где е — основание натурального логарифма, к выходу компаратора 11 подключен электронно-счетный частотомер

12.

Генератор 13 прямоугольных импульсов периодически открывает передним фронтоом импульса электрический ключ 8, и через преобразователь 9 начинает протекать ток стабилизированного источника 7.

После затухания в преобразователе 9 колебательных процессов ключ 8 закрывается задним фронтом импульса генератора 13, в результате чего в преобразователе 9 возникают свободные электромагнитные колебания на резонансной частоте, часть энергии

55 колебаний подается на усилитель 10, далее на компаратор 11 и частотомер 12, Одновременно с задним фронтом импульса управления ключом 8 с инверсного выхода генератора 13 подается импульс на запуск частотомера 12, который измеряет резонансную частоту и реобразователя 9 или считает количество периодов электромагнитных колебаний в преобразователе 9 до снижения их амплитуды до уровня 1/е, численно равное добротности преобразователя 9. Длительность и скважность импульсов генератора 13 выбраны с учетом времени измерения частотомера 12 и времени затухания колебательных процессов в преобразователе 9.

Таким образом измерительная схема позволяет определить добротность и резонансную частоту преобразователя 9, Для электромагнитной колебательной системы справедливо соотношение где Q — добротность;

R — электропроводность среды, в которой находится электромагнитная система;

L — индуктивность;

С вЂ” емкость системы;

К вЂ” постоянный коэффициент, определяемый экспериментально для конкретного преобразователя 9 с известными индуктивностью и емкостью путем измерения добротности преобразователя 9 с древесиной, электропроводность которой известна.

Следовательно, измеряя добротность преобразователя 9 с древесиной, можно определить электропроводность древесины, которая определяется влажностью и температурой древесины, частотой измерения.

Частота при измерениях мала и ее изменение незначительно, что не сказывается на электропроводности древесины, т.е, можно считать, что электропроводность древесины зависит только от ее влажности и температуры, Следовательно, предварительно экспериментально определив зависимость влажности древесины от ее температуры и электропроводности для фиксированного объема преобразователя 9 и экспериментально определив коэффициент К по формуле (1), после чего, измерив добротность преобразователя и температуру древесины, и расчитав по добротности преобразователя электропроводность древесины в нем, можно по температуре, электропроводности древесины и экспериментально определенной зависимости, связывающей влажность, электропроводность и температуру, определить влажность древесины в преобразова;еле 9, 1718114

Таким образом, измеряя добротность преобразователя 9 с древесиной и вводя коррекцию по температуре, можно определить влажность древесины.

Формула изобретения

1. Способ определения технологических параметров древесины, включающий измерение ее электропроводности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля параметров древесины в технологическом потоке, древесину перемещают через экранированную область, в которой размещена электромагнитная колебательная система, возбуждают в данной области электромагнитные ТЕН-волны, определяют добротность колебательной системы, по величине которой, а также по величине температуры древесины определяют величину

5 влажности последней.

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что задают породный состав древесины, регистрируют резонансную частоту колебаний, возбуждаемых в электромагнитной коле10 бательной системе, и по величине указанных параметров, а также по величине влажности определяют массу древесины, находящейся в текущий момент в экранированной области, после чего регистрируют скорость пере15 мещения древесины и определяют величину ее расхода.

1718114 иг. 2

30

40

50

Составитель А,Кузовкин

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 877 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5