Способ контроля влажности капиллярно-пористых материалов при сушке
Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано для контроля влажности капиллярно-пористых материалов (например, ткани, кожи, древесины и др.) в легкой, пищевой, химической и др.отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности контроля. Способ контроля влажности в процессе сучки капиллярно-пористых материалов, вклю чает циклы нагрева материала с модуляцией интенсивности нагрела по гармоническому закону, затем - при дополнительном сдвиге Лазы гармонических колебаний на калиброванную величину и последующее охлаждение, измерение переменной составляюцей напряжения , величина которой прямо пропорциональна изменяющемуся значению температуры на поверхности материала, определение времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки (два режима нагрева и один охлаждения), расчете коэффициента температуропроводности и определение по указанному коэффициенту влажности материала, причем об окончании процесса сушки судят по достижению последним заданного минимального значения. 1 ил„ с SS (Л с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 F 26 В ?5/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 44 18068/06 (2- 1 23. 02. 88 (46) 23 ..06.91. Бюл. Р ?3 (71) Киевский технологический институт легкой промыыпенности (72) Н.П. Березненко, 1 ).А. Скрипник, В.И.Водотовка и Л.А.Глазков (53) 66.047.012(088<8) (56) Чесунон В.И. и др. Оптимизация процессов сушки н легкой промт ленности, M., Легпромбытиздат, 1985, с. 90-91. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЛА%1ОСТИ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТ!!Х ИАТБРИАЛОВ ПРИ С Л !1:В (57) Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано для контроля влажности капиллярно-лорис тых мат ериал он (например, тк ани, кожи, древесины и др.) н легкой, пищевой, химической и др.отраслях промышленности. Цель изобретения повышение точности контроля. Способ
Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано для контроля влажности коллоидных капиллярно-пористых материалов (ткани, кожи, древесины и др.) в легкой, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — повышение точности контроля.
Сущность ггредлагаемого способа контроля. влажности н процессе сушки капиллярно-пористых материалов, включающем циклы нагрева материала с модуляцией интенсивности нагрева по гар„„SU„„16579> 2 A 1 контроля влажности н процессе сушки капиллярно-пористых материалов, нклю чает циклы нагрева материала с модуляцией интенсивности нагрева по гармоническому закону, затем — при дополнительном сдвиге Аа зы гармонических колебаний на калиброванную величину и последуюшее охлаждение, измерение переменной состанляюцей напряжения, величина которой прямо пропорциональна изменяю1<1емуся значению температуры на поверхности материала, определение времени заде!жки колебаний температуры с обеих сторон нысушинаемого материала при всех трех режимах сушки (два режима нагрева и один охлаждения), расчете коэААициента температуропроводности и определение по указннному коэААициенту влажности материала, причем об окончании процесса сушки судят по достижению последним заданного минимального значения ° 1 ил. моническому закону и при дополнительном сдвиге Ааэы гармонических колебаний на калиброванную величину и по<следующего охлаждения, заключается в измерении переменной составляющей напряжения, величина которой прямо пропорциональна изменяющемуся значению температуры на поверхности материала, определения времени задержки колебаний температуры с обеих сторо! высушиваемого материала при всех трех режимах (два режима нагрева и один охлаждения) сушки, расчете коэААициента температуропронодности
1657912 по предлагаемой Аормуле и определении по указанному коэААициенту влажности материала, причем об окончании процесса сушки судят по достижению последним заданного минимального 5 значения.
Предлагаемый способ контроля может быть реализован в установке, схематично изображенной на чертеже. установка содержит управляющий ге- 10 нератор низких частот 1, автоматический двухпозиционный переключатель ?., блок питания 3 инАракрасного излучателя 4, высушиваемый материал 5, приемник инАракрасного излучения 6, вклю- 15 чающий последовательно соединенные чувствительный элемент 7 и преобразователь (удвоитель) частоты 8, усилитель (блок) 9, ограничитель 10, haзоный детектор 11, аналого-цифровой 20 преобразователь (ЛПП) 1 2, центр об ежный вентилятор 13, соединенный с блоком циАрового управления 14 и микро—
ЭВМ 15, состоя1п и из вычислительноуправляющего (БУ) 16, оперативно-запоминающего (ОЗУ) 17, постоянно-запоминающего (ПЗУ) 18, дисплея 19 и видеоконтрольного 20 блоков, связанных друг с другом через общую шину 21.
Установка работает следующим об- 30
1 разом.
С помощью управляющего генератора низких частот 1 Аормируются два низкочастотных сигнала, фазы которых о сдвинуты на 90 . Один из сигналов через переключатель (см.чертеж) поступает на управляющий вход блока питания 3 инфракрасного излучателя 4, возбуждающего световой поток, взаимодействующий с высушиваемым материа- 40 лом 5. Мощность светового потока инАракрасногo излучателя изменяется по гармоническому закону с помощью управляющего сигнала генератора низких частот 1. Приемник инфракрасного 45 излучения 6 воспринимает гармонические изменения температуры поверхности материала 5, противоположной к излучателю 4, преобразуя его в сигнал переменного тока, частота которого в два раза больше исходной частоты генератора 1, С помощью блока 9 из выходного сигнала приемника 6 выделя" ется, а затем усиливается переменная
1 составляющая напряжения этого сигнала. После чего усиленный блоком 9
I сигнал ограничивается по амплитуде в блоке 10 (для исключения амплитудной погрешности) и в Ааэовом детекторе 11 преобразуют разность фаз сигналов, поступающих на его измерительный и опорный входы, в сигнал постоянного тока (который по существу характеризует время задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала) с последующим преобразованием этого сигнала (U ) в преобразователе 1? в цифровой код и передачей его в ОЗУ 17 микроЭВМ 15.
Затем переключатель 2 переводят в другое положение и тем самым осуществляют сдвиг Аазы гармонических колебаний на калиброванную величину (например на 90 градусов) и проводят измерения в описанной последовательности с получением значения U< и занесением также в ОЗУ 17. Переключа- тель 2 возвращается в первоначальное положение, с помощью блоков 20 и 14 включается вентилятор 13 и в той же последовательности с получением треть его значения Uy (в режиме охлаждения) и также заносят его в ОЗУ 17. Затем вентилятор 13 выключают и работа установки повторяется в описанной последовательности согласно программе, за» ложенной в микро-3Rtl 15.
По измеренным значениям И1, U u
U микроЭВМ 15 производит вычисления коэффициента температуропроводности
d по следующей Аормуле:
< 1 — 1 где f — частота колебаний интенсив— ности нагрева, Гц;
d — толщина материапа, м; калиброванная в еличи на сдвига Аазы гармонических колебаний, градус;
U1, Ит ЦЗ вЂ” значе ия переменной составляющей напряжения, пропорциональной времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, P.
По полученной величине коэффициен-. та температуропроводности материала определяют влажность материала. Причем значение температуропроводности, полученное в каждом последующем цикле, сравнивают с предшествующим и процесс сушки считают законченным по достижению коэффициентом темпера туропроводиости заданного (соответствующего требуемой конечной влажнос1657912 ры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, а коэффициент температуропроводности рассчитывают по формуле ти высушиваемого материала) минимального значения. (d Цz — U< xi с1 =«fq — ) о
20
Составитель R.Áóðîâ
Техред С.Мигунова
Корректор М. СамбоРскаЯ
Редактор JI. Лашкова
Заказ 2428 Тираж 43? Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно †иэдательск комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Формулаизобретения
Способ контроля влажности капиллярно-пористых материалов при сушке в режимах модуляции интенсивности нагрева и последующего охлаждения путем измерения переменной составляющей напряжения, величина которой прямо пропорциональна изменяющемуся значению температуры на поверхности материала, à его влажность определяют по коэффициенту температуропроводности материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, интенсивность нагрева модулируют по гармоническому закону, дополнительно осуществляют сдвиг фазы гармонических колебаний на калиброванную величину, определяют время задержки колебаний температуи об окончании процесса сушки судят по достижению последним заданного минимального значения, r где f — частота колебаний интенсивности нагрева, Гц;
<1 — толщина материала, м; (— калиброванная величина сдви0
ra фазы гармонических колебаний, градус;
U, Н, Н > — значения переменной составляющей напряжения, пропорциональной времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, В.
