Способ определения влажности сыпучих материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности сыпучих материалов, например муки, семян, микробиологических продуктов. Цель изобретения - повышение точности определения влажности материала. способ определения влажности включает измерение активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала, коррекцию каждой составляющей от каждого вида возмущающих факторов, определение обобщенного показателя комплексной диэлектрической проницаемости по скорректированным значениям составляющих диэлектрической проницаемости, по которому судят о влажности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

uD 4 G 01 N 27/22

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 193595/24-25 (22) 13.02.87 (46) 15 05.89. Бюл. N - 18 (71) Институт кибернетики с вычислительным центром Научно-производственного объединения "Кибернетика"

АН УЗССР (72) Б.А.Захидов, 3 M.Ñàëèõoâ, Т.А.Назарова, Т.С.Дадамухамедов, Э.Улжаев и Х.А.Турсунов (53) 551.508.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1017993, кл. G 01 N 27/22, 1983.

Берлинер М.А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. — M.-Ë.: Энергия, 1965, с. 144-153.

Из обр ет ени е относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности сыпучих материалов, таких как мука, сухое молоко, микробиологические продукты, хлопок, семена, в частности хлопковые семена.

Цель изобретения — повышение точности определения влажности материала.

На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Изменение соотношения между активной и реактивной составляющими диэлектрической проницаемости приводит к изменению характера зависимости

„„SU„„1479863 д1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

СЬП1УЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности сыпучих материалов, например муки, семян микробиологических продуктов. Цель изобретения — повышение точности определения влажности материала. Способ определения влажности включает измерение активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала, коррекцию каждой составляющей от каждого вида возмущающих факторов, определение обобщенного показателя комплексной диэлектрической проницаемости по скорректированным значениям составляющих диэлектрической проницаемости, по которому судят о влажности. 1 ил.

2 между комплексной диэлектрической проницаемостью и влажностью материала. Неучет этого фактора также приводит к увеличению ошибки измерения.

Например, в известных способах определения влажности материала коррекция по возмущающим параметрам производится или только по активной состав,ляющей, если о величине влажности судят только по ней, или в целом по комплексной диэлектрической проницаемости, в этом случае косвенным образом учитывается реактивная составляющая, т.е. величина влажности материала является функпией от

14 79863 гд» К „„— коэффициент вллжис сти;

R — л кти внля сос тавлянщл я;

ʄ— реактивная составляющая.

Педостлток последнего способа за5 ключлется в том, что считается, что. заданное возмущающее воздействие одинаковым образом влияет на К,„и К, I!pH измерении влажности емкостным методом возмущающие воздействия (тем- 10 пература, плотность, сортность объекта контроля и др.) различным образом влияют на активную и реактивную составляющие диэлектрической проницаемости материала. 15

Комплексная диэлектрическая проницаемость характеризуется двумя показателями — модулем R и аргументом г., гl Rr

К = g R +R2 ., p = aI cog e

Ка

Кг

Как правило, показатель — — подк разумевается постоянной величиной, не учитывается и о влажности судят только по изменению R. Фактически, даже при изменении влажности материала в различных диапазонах соотношение

К,— может существенно изменяться, следовательно неучет этого фактора также приводит к большей погрешности.

Еще большая погрешность возникает, когда нозмущающее воздействие различным образом влияет на К,„и на Rre В этом случае погрешность возникает даже при измерении влажности в одном и том же диапазоне, но с разными коэффициентами коррекции К и К„от одного и того же возмущающего воздей-40 ствия. В этом случае модуль диэлектрической проницаемости определяется по формуле

К

0&ОБ где К, и К „— коэффициенты коррекции активной и реактивной составляющих от возму-. щающих воздействий.

Изменение величин активной и реактивной со тлвляющих диэлектрической . проницаемости приводит также к измеRr нению соотношения †вЂ, т.е. необходик 55 мо учитI!Рать зависимость;

1,1,-1 (1, (II К ) 2+(К R ) 2 --- 1

Rl.

SIO I. !

A CI

Дня хлоп ковьгх семян быяо выя Влено, что показатель их Влажности скоррелирован с показателем комплекс ной диэлектрической проницаемости .

Причем основное влияние на величину влажности оказывает активная составляющая диэлектрической проницаемости, а по величине реактивной составляющей необходимо производить коррекцию полученной величины влажности (сюда входят изменения физикохимических свойств семян, таких как опушенности семян, лужистности мятки и др.).

Кроме того при определении величины активной составляющей диэлектрической проницаемости большую погрешность вызывают температура и плотность семян, меньшую погрешность они вызывают при определении величины реактивной составляющей.

Такой фактор, как сорт семян, в основном влияет на показание. реактивной составляющей и меньшее влияние оказывает на показание активной ñîñтавляющей диэлектрической проницаемости.

Устройство для реализации преДлагаемого способа содержит блоки 1 и

2 определения активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости хлопковых семян, датчик 3 температуры семян, блок 4 определения плотности поступающих семян, блок

5 определения сорта поступающих семян, блоки 6 и 7 умножения, вычислительное устройство 8,показывающий прибор 9, корректирующие элементы

10-15.

Способ осуществляется следующим образом.

Блоками 1 и 2 определяются активная и реактивная составляющие диэлектрической проницаемости семян, и их значения подаются соответственно в умножители 6 и 7. Изменение температуры семян определяется датчиком 3, и этот сигнал через корректируюг1ий элемент 10 для коррекции активной составляющей с коэффициентом К подается в умножитель 6, а ъ I2 через корректирующий элемент 11 для коррекции реактивной составляющей (K „) — B умножитсль 7.

Йзменение плотности семян .опреде" ляется блоком 4, и через корректирующие элементы 12-13 сигнал подается н умножители 6 и 7 с коэффициен5 14 том Y и К „ соответственно. Изме а нение сортности поступаюших хлопко вых семян определяется блоком 5 и через корректирующие элементы 14 и

15 сигнал также подается в умножители 6 и 7 с коэффициентами К и К соответственно.

Для хлопковых семян, как и для других семян| изменение температуры и плотности материала, в основном, влияет на активную составляющую диэлектрической проводимости, а изменение сортности семян — на реактивную составляющую. Скорректированные значения активной и реактивной составляющих диэлектрической проводимости подаются в вычислительное устройство 8, где по заложенным в нем уравнениям или на основе таблиц определяется влажность хлопковых семян.

Полученное значение влажности семян передается в показывающий прибор 9.

При определении влажности других сыпучих материалов влияния возмущающих факторов могут быть другими, но схемная реализация устройства для осуществления способа аналогична рассмотренной, т. е. с отдельной коррекцией активной и реактивной составляющих комплексного показателя диэл ектрич ес кой пр о ница емос ти.

79863 6 формула изобретения

Способ определения влажности сыпучих материалов, заключающийся в измерении активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения влажности материала, осуществляют раздельную. коррекцию активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала от каждого вида возмущающих факторов, по скорректированным значениям активной и реактивной составляющих определяют искомый параметр по формуле

0 где W ìàò

Кел

Ра R„

Ка «Кг

30 K„Rv а а

К Rp — — -)

К, Rq влажность материала; коэффициент влажности; активная и реактивная составляющие диэлектрической проницаемости материала; коэффициенты коррекции активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости; соотношение между активной и реактивной составляющими диэлектрической проницаемости материала.! 479363

Составитель В.Немцев

Редактор Л.Веселовская Техред М,Дидык

Корректор С.1 !екмар

Заказ 2537/43 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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