Способ измерения влажности мелкодисперсного гранулированного материала

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности и стабильности измерения влажности. Новым в способе является то, что измерительный конденсатор вначале освобождают от анализируемой среды и производят измерение его емкости, а затем в процессе отбора сыпучего материала и засыпки измерительного конденсатора уменьшают дисперсность его гранулометрического состава так, что предельный размер гранул становится минимум в два раза меньше расстояния между пластинами конденсатора. По разности двух измерений емкостей и температуре среды судят о влажности анализируемого продукта. Способ может быть исо (А пользован в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях /Л промышленности. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„3 453296 (51)4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4015694/28-25 (22) 14.11.85 (46) 23.01.89. Бюл. М 3 (71).Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (72) В.Я.Бабкин, В.С.Солодовников, И.П.Головенков, В.И.Девдариани, О.Б.Комаров, В.Е.Самойлов и А.П.Ткаченко (53) 551.508,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1144045, кл. G 01 N 27/22, )985.

Авторское свидетельство СССР

У 779872, кл. G 01 N 27/22, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕ-:i

РИАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности и стабильности измерения влажности. Новым в способе является то, что измерительный конденсатор вначале освобождают от анализируемой среды и производят измерение его емкости, а затем в процессе отбора сыпучего материала и засыпки измерительного конденсатора уменьшают дисперсность его гранулометрического состава так, что предельный размер гранул становится минимум в два раза меньше расстояния между пластинами конденсатора. По разности двух измерений емкостей и температуре среды судят о влажности анализируемого продукта. Способ может быть исе пользован в микробиологической, пишевой, химической и других отраслях промышленности. 1 ил., l табл.

С:

1453296

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля влажности порошкообразных и гранули" рованных материалов в пневмотранс

5 портных линиях в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точО ности и стабильности измерения влажности, На чертеже представлена конструкция устройства, реализующего предлагаемый способ. 15

Сущность предлагаемого способа измерения влажности мелкодисперсного материала заключается в следующем.

Порошок или гранулы, транспортируемые в пневмотранспортные линии, периодически отбираются для заполнения измерительного конденсатора емкостного датчика через сетку с калиброванными отверстиями, а затем возвращаются в пневмотранспортную линию. В момент полного освобождения кюветы от анализируемой среды производится измерение емкости измерительного конденсатора. Результат измерения является функцией как величины емкости 3р измерительного конденсатора, так и величины коэффициентов преобразования.

П ых f (C )» (1) где Uz„„ — выходной сигнал измерительного преобразования;

С, — емкость незаполненного конденсатора.

Частным и наиболее распространенным случаем преобразования является линейная функция

Пвых1 = k Ñ„ (2) где k „— коэффициент заполнения конденсатора.

При заполнении измерительного кон- 45 денсатора через сетку с калиброванными отверстиями, диаметр которых минимум в два раза меньше расстояния между пластинами конденсатора, и при уплотнении этого материала достигается стабильная однородность и плотность заполнения конденсатора, обеспечивающая относительную стабильность и точность измерения влажности.

После заполнения конденсатора анализируемым материалом производится повторное измерение емкости. Результат измерения может быть описан следующим выражением:

Пеыхт =г 1 СС, + Ег Р» 9» EJ1 (3) где f <(W,ó, Е ) — приращение емкости конденсатора, обусловленное влажностью материала (W), его плотностью (f ) диэлектрическими свойствами сухого материала (Е„).

Частный случай линейного преобразования может быть представлен следующим выражением:

Ug»iv g =1с„Сo+k f (Ч,р, F ) (4)

Находится разница двух измерений

6U = f„(C()+f (1 »p ° м) j f f(Cî) (5)

f1,Г f < (W» р»»» мЦ ° (6)

Конечное выражение преобразования (6) не содержит одного из источников погрешности измерения f Ä(C,), что в ряде случаев, например при C >f (W, p E ) позволяет существенно повйсить точность преобразования в целом. Таким образом, сущность способа заключается в уменьшении разброса степени заполнения конденсатора за счет искусственного уменьшения дисперсности анализируемого материала, что позволяет повысить стабильность и точность измерения.

Кроме того, измерение емкости заполненного и пустого измерительного конденсатора с последующим нахождением разницы двух значений позволяет исключить существенный элемент погрешности преобразования в процессе нахождения величины влажности.

Устройство измерения влажности, установленное на пневмотранспортной линии 1, включает сетку 2, прикрывающую приемный бункер 3, соединенный с измерительным конденсатором 4, одна иэ обкладок которого выполняет функцию вибропластины 5, возбуждаемой электромагнитом 6. Вибропластина

5 и электромагнит 6 функционально образуют узел уплотнения ° Через клапан 7 во внутреннюю полость конденсатора 4 осуществляется подача воздуха от линии 8 высокого давления.

Электронный блок 9 предназначен для измерения величины емкости конденсатора 4 и формирования команд управления клапаном 7, электромагнитом 6.

Диаметр отверстий сетки 2 минимум в два раза меньше расстояния между обкладками конденсатора 4.

Устройство работает следующим образом.

Относительная случайная составляСреднее из десяти измерений влажности

Диаметр отверстия сетки, d MM

Расстояние между пластинающая погреш" ности измерения, O W Х ми конденсатора, 1, мм и макси".. мальный разброс, У,Х

5,9+1,1

6,4t0,7

4,5

Без сет ки

3,0

2,0

1,0

7,li0,2

6,8+О, 4

,1+0,12

2,0

l,а

3,5

3 14532

При закрытом клапане 7 частицы мелкодисперсного материала, перемещающегося по линии l, наталкиваются на сетку 2, частично проскакивают через отверстия, попадая в бункер 3, 5 и далее в полость измерительного конденсатора 4. После заполнения конденсатора 4 включается электромагнит

6, возбуждающий вибропластину 5, и среда уплотняется. В блоке 9 производится измерение емкости заполненного конденсатора 4.

При открытом клапане 7 воздух из линии 8 высокого давления (в некоторых случаях непосредственно из атмосферы) поступает во внутреннюю полость конденсатора 4 и выдувает анализируемый материал в линию 1, препятствуя его дальнейшему проникновению через сетку 2. В блоке 9 проводится измерение пустого конденсатора

4, вычисляется разность двух измерений и преобразование ее в сигнал, пропорциональный влажности материала. 25

В качестве примера приводятся результаты измерений влажности гранулированного продукта производства белково-витаминных концентратов с исходной влажностью 7,0 абс.X. 30

Для измерений использованы конденсаторы с расстоянием между пластинами 4,5 и 3,5 мм, сетки с диаметром отверстий 3,2 и 1 мм.

Результаты измеРений приведены в таблице.

Таким образом, уменьшение дисперсности -гранулометрического состава, при котором pasMep частиц становится в два раза меньше расстояния между обкладками конденсатора; существенно снижает случайную составляющую погрешности измерения.

Применение предлагаемого способа измерения влажности позволяет автоматизировать процесс контроля влажности ряда материалов простыми сред" ствами с высокой стабильностью и точ" ностью»

Формула иэобретения

Способ измерения влажности мелкодисперсного гранулированного материала в пневмотранспортной линии, преимущественно продуктов микробиологического синтеза, заключающийся в отборе пробы материала в кювету емкостного конденсатора, его уплотнении, измерении температуры отобранной пробы и емкости конденсатора с последующим определением влажности, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерения, непосредственно перед каждым измерением емкости заполненного конденсатора измеряют емкость того же пустого конденсатора, а в процессе отбора пробы формируют гранулометрический состав материала так, чтобы предельный размер гранул бып по крайней мере в два раза меньше расстояния между пластинами конденсатора, а определение влажности ведут по разности емкостей заполненного и пустого конденсаторов .!

453296

Составитель А.Платова

Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Редактор Л,Зайцева

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7277/40 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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