Способ определения влажности технических сукон с различной поверхностной плотностью

 

Использование: в текстильной промышленности, в частности в технологическом процессе изготовления технических сукон. Сущность изобретения: способ определения влажности материала включает воздействие током с частотой 13-17 МГц с помощью диэлектрического датчика, преобразование полученного сигнала в постоянный ток и вычисление влажности по формуле W = (AZ + B)I - CZ + D, где Z - поверхностная плотность технических сукон, I - измеренная величина постоянного тока, A = -1,7·10^-6, B = 0,195, C= 1,6·10^-4, D = 1,0896. 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области измерения гигроскопических свойств текстильных материалов, преимущественно может быть использовано в технологическом процессе изготовления технических сукон для измерения влажности исследуемого образца при сопоставлении значений с эталоном с последующим расчетом значений влажности.

Известен способ измерения влажности листовых материалов СВЧ (сверхвысокая частота) методом (РЖ N 3. 1988г. "Легкая промышленность"), датчиком с многократным прохождением электромагнитной волны через объект измерения. Датчик содержит два металлических отражателя, расположенных параллельно, между которыми размещается измеряемый объект. Источник СВЧ-излучения и приемник расположены под углом к отражателям.

Применение данного способа невозможно из-за значительного поглощения высокочастотного излучения техническим сукном, а конструкция прибора не позволяет его использовать для бесконечных технических сукон.

Известен способ определения влажности технических сукон с различной поверхностной плотностью весовым методом (ГОСТ 3816-18 с дополнением), основанный на прямом измерении количества влаги в исследуемом образце путем высушивания до постоянной массы.

Процесс определения влажности заключается в том, что вырезанный образец от готового товара взвешивается, высушивается при постоянной определенной температуре до постоянной массы и вычисляется влажность материала. Значение влажности W_ф в процентах вычисляют по формуле , где m_в масса материала до высушивания; m_с масса материала после высушивания до постоянной массы.

Способ является разрушающим методом контроля и не позволяет оперативно решать вопросы, связанные с качеством продукции.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ определения влажности материала неразрушающим методом с использованием схемы с частотным детектором, заключающийся в том, что на исследуемый образец с помощью диэлектрического датчика, включенного в схему генератора с частотой 10 МГц, воздействуют током высокой частоты, полученный сигнал преобразуют в постоянный ток и определяют значение влажности.

Однако указанный частотный диапазон не обеспечивает требуемой чувствительности и точности измерения влажности.

Техническим результатом заявленного способа является устранение указанных недостатков за счет увеличения частоты генератора до 17 МГц, что дает при той же скорости измерения увеличение чувствительности метода и уменьшение погрешности измерения влажности материала неразрушающим способом в производственных условиях.

Поставленная задача достигается тем, что на исследуемый образец с помощью диэлектрического датчика, включенного в схему генератора высокой частоты, воздействуют током высокой частоты, полученный сигнал преобразуют в постоянный ток и определяют значение влажности, причем при измерении влажности технических сукон используют ток с частотой 13 17 МГц, а влажность сукна определяют по формуле W (AZ + B) I CZ + D, где Z поверхностная плотность технических сукон, г/м; I измеренная величина постоянного тока; A, B, C, D коэффициенты корреляции, полученные экспериментально при эталонных измерениях, причем A -17·10^-6 B 0,195
C 1,6·10^-4
D 1,0896
Прибор для определения влажности (фиг.1) состоит из емкостного преобразователя 1 в виде закрепленных на диэлектрическом основании плит металлических колес, утопленных на высоту кольца, включенного в параллельный колебательный контур высокочастотного автогенератора 2 ГВЧ (генератор высокой частоты). Измерение диэлектрических параметров исследуемого образца, зависящих от его влажности, приводит к изменению емкости преобразователя, что в свою очередь изменяет добротность и частоту колебательной системы ГВЧ. Напряжение высокочастотных колебаний с ГВЧ выпрямляется детектором 3. Продетектированное напряжение поступает на усилитель постоянного тока 4, а затем на стрелочный прибор 5. Питание индикатора осуществляется от встроенного стабилизированного источника питания 6.

Процесс измерения заключается в следующем (фиг.2): на испытуемый образец воздействуют током высокой частоты 13-17 МГц, который приводит к изменению емкости преобразователя, причем необходимо, чтобы образец полностью перекрывал поверхность преобразователя, полученный сигнал последовательно преобразуется элементами схемы (выпрямитель, усилитель постоянного тока) и поступает на выход прибора, полученное значение тока подставляют в формулу
W (AZ + B) I CZ + D.

Для исследований предлагаемого способа определения влажности технических сукон были выбраны в качестве эталонов влажности технические сукна с техническими характеристиками, приведенными в таблице 1.

Влажность образцов определялась весовым способом по ГОСТ 3816-81. Результаты, усредненные от 640 замеров, представлены в таблице 2. Далее сопоставлялись показатели и расчет влажности по формуле. Брали последовательно образцы 1, 2, 3, 4, вышеуказанным способом регистрировали значения тока для этих образцов в каждой точке по десять замеров и рассчитывали их влажность. Результаты представлены в таблице 2.

Таким образом, заявляемый способ измерения влажности технических сукон обеспечивает неразрушающий контроль, повышает оперативность изготовления сукон, улучшает качество выпускаемых технических сукон.

Формула изобретения

Способ определения влажности материалов, заключающийся в том, что на исследуемый образец с помощью диэлектрического датчика, включенного в схему генератора высокой частоты, воздействуют током высокой частоты, полученный сигнал преобразуют в постоянный ток и определяют значение влажности, отличающийся тем, что при измерении влажности технических сукон используют ток с частотой 13 17 МГц, а влажность сукна определяют по формуле W (AZ + B)I CZ + D, где Z поверхностная плотность технических сукон, г/м; I - измеренная величина постоянного тока, А; A, B, C и D коэффициенты корреляции, полученные экспериментально при эталонных измерениях, причем A - 1,7 · 10^-6; B 0,195; C 1,6 · 10^-4; D 1,0896.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3