Способ определения влажности сыпучих материалов

 

Сущность изобретения: используют два изотермических теплопроводящих стержня с термодатчиками, причем в одном из стержней находится электронагреватель известной постоянной мощности. Погружение стержней в исследуемый материал осуществляется полностью, причем условия изотермичности стержней в процессе измерения нарушаются только в их нетеплоизолированных частях. Влажность определяют по калибровочным зависимостям, связывающим температуру стержней и влажность стандартных образцов. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 N 25/56

ГОсудАРствЕнный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4718641/25 (22) 24.05.89 (46) 23.06.92, Бюл. N 23 (71) Институт почвоведения АН КаэССР (72) С. Н. Федосов и M. B. Кирко (53) 543.712(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 162982, кл. G 01 N 25/56, 1963, Авторское свидетельство СССР

М 1081508, кл. G 01 N 25/56, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к теплофиэике.

Известен способ определения влажности однородных материалов по их удельной теплоемкости с помощью нагрева в течение короткого времени. При этом определяют значение удельной теплоемкости и связанную с ней влажность.

Недостатками этого способа являются

его низкая точность и сложность осуществления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения влажности материалов путем изотермического начального распределения температуры по поверхности чувствительного элемента с последующим частичным погружением его в исследуемый материал, при этом температуру чувствительного элемента устанавливают выше температуры исследуемого материала. В процессе измерения температура свободной части стабилизируется. О влажности судят по разности температур между погруженной и свободной частями чувствительного элемента.

„„SU „„1742697 А1 (57) Сущность изобретения: используют два изотермических теплопроводящих стержня с термодатчиками, причем в одном из стержней находится злектронагреватель известной постоянной мощности. Погружение стержней в исследуемый материал осуществляется полностью, причем условия иэотермичности стержней в процессе измерения нарушаются только в их нетеплоизолированных частях. Влажность определяют по калибровочным зависимостям, связывающим температуру стержней и влажность стандартных образцов, 2 ил, Однако количество теплоты, выделяемое нагревателем, не постоянно во времени и не контролируется. В связи с этим разница температур, по которой. судят о влажности, может меняться от величины плотности образца исследуемого материала, так как при уменьшении массы образца и увеличении плотности материала возможен разогрев,ф системы, приводящий к ошибке в определении влажности, причем значительной.

Процесс определения влажности мате- О риала содержит несколько этапов, таких как измерение температуры материала, нагрев измерительного элемента до температуры выше температуры материала, частичное погружение измерительного элемента в исследуемый материал, отсчет разности температур датчиков. Конструктивные особенности устройства для осуществления способа (стабилизация температуры, непрерывная запись разницы температур ) предполагают использование его только в стационарных условиях.

1742697

Целью изобретения является повышение точности определения, расширение круга исследуемых объектов и упрощение способа.

На фиг. 1 изображен измерительный щуп; на фиг, 2 — измерительный блок, Щуп (фиг. 1) состоит из двух теплопроводящих стержней 1 и 2,расположенных параллельно на расстоянии 2-10 см, Стержни изготовлены из металла с высокой теплопроводностью, например меди. Внутри стержня 1 по всей его длине расположен нагреватель 3, представляющий собой спираль, изготовленную из константановой проволоки в эмалевой изоляции. Термодатчики 4 представляют собой идентичные медные сопротивления, расположенные на наружной поверхности стержней 1 и 2, Стержни с термодатчиками покрыты теплоизоляционным материалом 5 и защищены кожухом 6, Измерительный блок (фиг. 2) представляет собой обычный мост постояннбго тока, в противоположные плечи которого включены термодатчики 7 и 8 обоих термопроводящих стержней. Другие плечи образованы сопротивлениями 9 и 10, Мощность нагревателя 11,контролируется амперметром 12 и вольтметром 13. Она подбирается в зависимости от параметров исследуемого материала (плотность, гранулометрический состав. обьем образца), Разбаланс моста регистрируется на электромагнитном приборе 14, шкала которого откалибрована в градусах Цельсия.

Для питания измерительного блока служит гальванический источник 15 тока, запитывающий схему через выключатель 16.

При введении щупа в исследуемый материал питание отключено, при этом сопротивления обоих термодатчиков равны между собой при любой температуре исследуемого материала, В первый момент включения измерительного блока соблюдается равенство сопротивлений термодатчиков и

5 ток через электромагнитный прибор не протекает. При нагревании теплопроводящего стержня до наступления теплового равновесия с материалом сопротивление его термодатчика изменяется, что вызывает

10 разбаланс моста и протекание тока через электромагнитный прибор, пропорционального равновесной температуре. Причем чем больше влажность исследуемого материала, тем ниже равновесная температура сис15 темы.

При определении влажности щуп приводят в контакт с исследуемым материалом и включают измерительный блок. После наступления теплового равновесия фиксируют

20 температуру по шкале электромагнитного прибора, По калибровочному графику определяют влажность материала.

Формула изобретения

Способ определения влажности сыпучих

25 материалов путем приведения теплопроводящего стержня с нагревателем, теплоизолирующим кожухом и термодатчиком в контакт с материалом, измерение температуры стержня с последующим определением влажности

30 по градуировочным зависимостям, о т л и-. ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности определения, расширения круга исследуемых объектов и упрощения способа, используют дополнительный теплопроводя35 щий стержень с термодатчиком и теплоизолирующим кожухом, причем контакт осуществляют полным погружением теплопроводящих стержней в исследуемый материал, а теплопроводящий стержень с нагревателем на40 гревают с помощью электрического тока поСТОЯКЯОЙ МОЩНОСТИ.

1742697

Фиг.2

Составитель А.Попов

Техред M. Моргентал Корректор 3.Салко

Редактор И, Шулла

Пронзеодстаенно-издателкскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, го г

Заказ 2280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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