Емкостный датчик влажности торфа

 

<п 53984I

О П "И-б А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 17.10.75 (21) 2181187/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 08.02.77 (51) М. Кл. Ci 01N 27/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и покрытий (53) УДК 620.171.33 (088.8) (72) Авторы изобретения

Я. В. Ткачук и Ю. Ф. Бенедис

Украинский институт инженеров водного хозяйства (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧ И К ВЛАЖНОСТИ ТОРФА

Изобретение относится к электрическим измерениям физических и химических свойств веществ, в частности к измерениям влажности твердых веществ.

Известен емкостный датчик влажности различной формы в зависимости от назначения и условий измерений (1). Однако нм нельзя проводить непрерывные измерения влажности.

Известен датчик для измерения угольной шихты, движущейся на транспортерной ленте, корпус которого выполнен в виде барабана с многоэлектродной системой кольцевого типа (2). Этот датчик работает с использованием краевого поля, проникающего в исследуемый материал по поверхности соприкосновения электродов с материалом при его качении.

Глубина проникновения электрического поля в исследуемую среду определяют толщину исследуемого слоя и зависит от расстояния между кольцевыми электродами датчика.

В известном датчике влажности расстояние между электродами выбирают заранее и в процессе эксплуатации не регулируют. В связи с этим такой датчик не позволяет регулировать толщину исследуемого слоя материала.

Цель изобретения — измерение влагосодержанпя в поверхностном слое торфа различной толщины.

Указанная цель достигается за счет свободной посадки кольцевых электродов на барабанный корпус датчика и наличия привода перемещения электродов вдоль оси корпуса. Перемещением электродов обеспечивается изменением расстояния на одинаковую величину между любой парой электродов. Расстояние между электродами определяет глубину проникновения электромагнитного поля в слой контролируемого торфа, а выходная емкость датчика будет зависеть от влажности слоя

10 торфа, по которому замыкается краевое электромагнитное поле между электродами датчика.

На чертеже схематично изображен предлагаемый датчик.

15 Он содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из изоляционного материала, свободно посаженные на корпус две группы электродов 2 и 3. Каждый электрод посредством трех жестких тяг 4 жестко соединен с гайка20 ми 5, выполненными из изоляционного материала и навинченными на вал 6. Для соединения тяг с кольцевыми электродами на корпусе предусмотрены три продольных паза, расположенных между собой под углом 120 .

25 Каждая гайка и соответствующий отрезок вала, по которому она может перемещаться, имеют различный шаг резьбы. Перемещение гаек

5 производится проворачиванием вала ручкойбарашкой 7 при неподвижном корпусе датчи30 ка. Для качения барабанного датчика по кар53084!

45 те сфрезерованного торфяного поля датчик имеет ручку 8 с вилкообразным креплением к верхним обоймам подшипников, посаженных на вал. Подключение выводных проводов 10 к электродам осуществляется через щеточные контакты и контактные кольца 9, расположенные на торцах цилиндрического корпуса датчика.

Толщина слоя торфа, в котором измеряется влажность, определяется расстоянием между кольцевыми электродами и устанавливается поворотом вала 6 при помощи ручки-барашки

7. За счет различного шага резьбы на участке перемещения каждой гайки 5 линейное перемещение каждого кольцевого электрода различное, что обеспечивает изменение расстояния между ними. Наряду с этим изменение расстояния между соседними электродами происходит на одинаковую величину, обеспечивающее одинаковую глубину проникновения электромагнитного поля в исследуемый материал между любой парой электродов.

После настройки датчик с помощью ручки 8 прокатывается по карте торфяного поля. Интегральная оценка диапазона изменения емкости датчика позволяет судить о средней влажности контролируемого слоя на исследованной площади. Перестройка толщины исследуемого слоя вновь производится ручкой-барашкой 7, после чего измерения могут быть повторены.

Равномерность уплотнения исследуемого слоя торфа происходит за счет веса самого датчика, что исключает влияние плотности торфа на точность измерения.

В опытном образце вес датчика принят 4 кг, диапазон изменения межэлектродного расстояния от 2 до 20 мм, начальная емкость датчика в воздухе 12 пф.

Датчик влажности предназначен для измерения влажности сфрезерованного слоя торфа различной толщины на полях добычи, а при соответствующей градуировке вторичного прибора и для определения толщины просушенного слоя.

Наряду с этим он может быть использован для измерения влажности и других твердых

ЗО

40 пористых и сыпучих материалов при необходимости изменения толщины слоя, в котором контролируется влажность.

Предлагаемый датчик влажносги обладает возможностью измерения влажности торфа различной толщины и оперативного контроля слоя торфа на больших площадях путем прокатывания датчика по полю и получения усредненной оценки влажности по контролируемым площадям.

Применение предлагаемого датчика влажности позволяет оперативно получать информацию о высыхании сфрезерованного слоя торфа на полях добычи и на основании полученных данных объективно определять время уборки и задавать режимы работы уборочных машин. Это повышает эффективность их использования и дает значительный экономический эф ф ект.

Наличие данных о влажности убираемого торфа делает возможным при учете торфа вводить коррективы по влажности.

Формула изобретения

Емкостный датчик влажности торфа краевого поля, корпус которого выполнен в виде барабана с кольцевыми электродами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью измерения влагосодержания в поверхностном слое торфа различной толщины, кольцевые электроды свободно посажены на корпусе и связаны с приводом перемещения их вдоль оси корпуса, обеспечивающим сохранение одинаковых расстояний между соседними электродами при их перемещении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 423027, G01N

27/26, 12.12.72.

2. Кричевский Е. С., «Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых», Недра, 1972 r., стр. 100 — 101 (прототип).

53984i

Составитель Волков

Техред E. Петрова

Корректор Н. Аук

Редактор Киселева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 348/3 Изд. № 362 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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