Устройство для измерения влажности материалов

 

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 4(51) С 01 N 27 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593648/24-25 (22) 17.05.83 (46) 23.06,85. Бюл. b"- 23 (72) В.А.Ковалев. А.И.Бекетов.

И.II.Габепава и А.Е.Бандэелапзе (71) Филиал центрального научно-ис.следовательского института шерстяной промышленности и Кутаисское специализированное конструкторское бюро

"Проектприбор" (53) 543.712(088.8) (56) 1. Кричевский Е.С. и др.

Теория и практика экспрессного контроля влажносту твердых и жидких материалов. М., "Энергия", 1980,с. 67 °

2. Авторское свидетельство СССР

И 573743, кл, С 01 N 27/22, 1977.

%. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее цилиндрический корпус с конической насадкой с бесконтактным емкостным датчиком, выполненньйк в виде набора соосно расположенных идентичных цилиндрических электродов, разделенных диэлектриком, и измерительную схему, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения влажности волокнистых материалов, оно дополнительно снабжено ультразвуковым излучателем, расположенным в защитном кожухе и выполненным в форме полого цилиндра с электродами на внешней и внутренней поверхностях, излучатель закреплен на оси корпуса между электродами емкостнбго датчика с зазором между внутренним электродом излучателя и осью корпуса и фиксирован с торцов шайбами из диэлектрика, причем наружный электрод излучателя является одновременно электродом емкостного датчика и имеет электрический контакт с защитным кожухом, 1163242

Изобретение относится к измерительной. технике и может найти применение для измерения влажности волокнистых материалов, в частности в промышленности первичной обработки шерс- 5 ти для определвния влажности немытой шерсти в кипах.

Известен щуповой первичный преобразователь, используемый для измерения влажности в замкнутых.обьемах 16 (мешках, тюках, кипах и т.п.) (1 ).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения влажности вследствие непостоянства плотности исследуемого материала. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик для измерения распределения влажности почвы по глубине, содержащий цилиндрический корпус с кони- 20 ческой насадкой с бесконтактным емкостным датчиком, выполненным в виде набора соосно расположенных идентичных цилиндрических электродов, разделенных диэлектриком, и измерительную схему (2 .

Датчик позволяет измерять распределение влажности почвы по глубине, однако на показания прибора влияет плотность исследуемого материала рр и при изменении плотности от 150 до 400 кг/м ошибка измерения может достигать 7Х абсолютной влажности в диапазоне измеряемых влажностей от 5 до 257, 35

Цель изобретения является повышение точности измерения влажности волокнистых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения 40 влажности материалов, содержащее цилиндрический корпус с конической насадкой с бесконтактным емкостным датчиком, выполненным в виде набора соосно расположенных идентичных ф5 цилиндрических электродов, разделенных диэлектриком, и измерительную схему, дополнительно снабжено ультразвуковым излучателем, расположенным в защитном кожухе и выполнен- 50 ным в форме полого цилиндра с электродами на внешней и внутренней поверхностях, а излучатель закреплен на оси корпуса между электродами емкостного датчика с зазором между 55 внутренним электродом излучателя и осью корпуса и фиксирован с торцов шайбами as диэлектрика, причем наружный электрод излучателя является одновременно электродом емкостного датчика и имеет электрический контакт с защитньак кожухом.

Применение в устройстве для измерения влажности ультразвукового излучателя, выполненного в форме полого цилиндра с электродами на внутренней и внешней поверхностях, позволяет совместить его с емкостным датчиком и использовать внешний электрод излучателя в качестве одного иэ электродов емкостного датчика.

Такая конструкция имеет зону измерения в 360, высокую чувствительность емкости, так как площадь измерения максимальна, и высокую точность, так как излучатель установлен с зазором относительно оси корпуса.

Чувствительность излучателя макси; малька при креплении его с торцов, при этом диэлектрические шайбы крепления обеспечивают как фиксацию положения излучателя и защитного кожуха, так и изоляцюро защитного кожуха и внешнего электрода, являющихся одним из электродов измерительного конденсатора. Электрический контакт защитного корпуса с наружным электродом излучателя обеспечивает повышение точности измерения вследствие того, что и плотность и емкость измеряются в одной точке, а также снижает величину паразитных емкостей.

На фиг. 1 показана конструкция устройства; на фиг. 2 — схема вклю,чения преобразователя в схему генератора; на фиг. 3 — зависимость показаний прибора от влажностй во всем диапазоне колебаний плотности.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с конической насадкой 2, диэлектрические шайбы 3, ультразвуковой цилиндрический полый излучатель 4 с наружныя и внутренним электродами (ве показаны), защитный кожух 5. и щюлиндрические электроды 6 емкостного бесконтактного датчика, образующие с наружным электродом излучателя емкости С и С„

4 1 2

Устройство подключается к измерительному мосту по схеме фиг. 2, где Р„- эквивалентное сопротивление ультразвукового излучателя.

1163242

Устройство работает следующим образом.

При введении в кипу плотность среды, окружающей ультразвуковой излучатель, увеличивается пропорциональ-, 5 но плотности волокнистой массы в зоне измерения, что приводит к изменению сопротивления ультразвукового излучателя и, соответственно, к измеиению показаний измерительного прибора.

Зависимость показаний прибора от влажности во всем диапазоне плотностей (фиг. 3) позволяет сделать вывод о повьипении точности измерений в диапазоне плотностей 100-500 кг/м по сравнению с известным устройством почти в два раза.

При этом ограничение диапазона плотностей исследуемых материалов вызвано нелинейностью зависимости сопротивления излучателя от плотности.

1163242 д с1ему и мершпеяьного моста о нокеру

И

20 90 . 60 ВО

Пжазания прибора, аел. физ. 5

700

Составитель Ю. Гриднев

Редактор А. Сабо Техред И.Асталощ КорректоР В. Гирняк

Заказ 4099/44 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4