Устройство для измерения влажности сыпучих материалов

 

ммал мщвФ gQ теа и ° Ф каи ол ек т ф

Союз Советски к

Социалистические

Республик

< )779872 дд РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 / (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 29.01.79(2! ) 271 7956/18-25 с присоединением заявки РЙ— (5! )М. Кл .

5 01 М 25/56.

Гооударстееннь и комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.80.Бюллетень .% 42 аа делам изобретений и открытий (53) УДК551. .5 08. 7 (088.8) Дата опубликования описания 17,11,80 (72) Авторы изобретения

И. Ф. Бородин, В. H. Денисенко и В. И. Загинайлов (7I ) Заявитель

Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

С61ПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ! 2

Изобретение относится к измерительной датчика в этом устройстве зависят от технике и может быть использовано в раз- . гранупометрического состава,. так как личных отраслях народного хозяйства при объемная плотность изменяется в зависиопределении влажности трудносыпучих мате- мости от гранупометрического состава риалов. материала. С увеличением гранупометриИзвестно устройство для измерения 5 ческого состава объемная плотность в влажности материала в потоке, снабженное зоне емкостного датчика уменьшается, с пружинными уппотнитепями или специаль- уменьшением граносостава увеличивается, ными заслонками и емкостным датчиком за счет чего появпяются большие погреш(), Применение заслонок ведет к успож- ности в измерений. нению конструкции устройства, а примене о Белью изобретения является устранение ние пружинных уппотнителей невозможно впияния объемной плотности при перемениэза слабого истечения трудносыпучего ном гранупометрическом составе материаматериала. па и повышение за счет этого точности

Бйижайшим техническим решением к измерения. изобретению является устройство дпя из15

Бепь достигается тем, что в устройстмерения влажности сыпучих материалов, ве, имеющем приемный бункер, шнек-пита« содержащее приемный бункер, шнек-пита- тель, формирующую насадку, направляющую тель, формирующую насадку и направляю- трубу и емкостной датчик, применена упщую трубу с емкостным датчиком (2). лотняющая насадка, тепескопически соеди20

Зона постоянного уплотнения в этом ненная с направляющей трубой. устройстве образуется эа счет трения о Изменяя дпину рабочей части уплотняюстенки формирующей насадки и направляю- щей насадки (за счет ее тепескопическощей трубы. Однако показания емкостного го соединения с направляющей трубой) в

3 7798 7 зависимости от гранулометрического сжтава трудносыпучего материапа, поддерживают заданную плотность в емкостном датчике, тем самым повышают точность измерения влажности.

На фиг. 1 изображено устройство, об 5 щий вид. (привод шнека не показан).

Устройство для измерения впажности трудносыпучих кормосмесей в потоке имеет приемный бункер 1, шнек-питатель 2, ® установленный в формирующей насадке 3 .

К формирующей насадке 3 подсоединена . направпяющая труба 4, изготовленная из . изонирующего материала, на которой распопожен емкостный датчик одностороннего

15 поли 5. С направляющей трубой телескопически соединена уплотняющая насадка 6.

Устройс жо работает следующим образам. Материал с помощью пробоотборочного устройства (не показано) загружается в приемный бункер 1, откуда отбирается шнеком-питателем 2. Под действием шнека-питателя 2 и формирующей насадки

3, формируется поток материала, который поступает в направляющую трубу 4. За

2S счет сип давления корма и трения его о стенки направляющей трубы 4 и уплотняющей насадки 6 в емкостном датчике 5 создается степень уплотнения материала.

Объемная ппотность в емкостном дат- чике зависит от гранупометрического состава трудносыпучего материала (грубого корма) и длины рабочей части уппотняющей насадки. При изменении гранулометрического состава корма от 0,1 см до 3 см и изменении длины.направпяющей трубы от -5 см до +5 см (за нулевую точку отсчета прйнята середина уплотняющей насадки, совмещенная с кониом направлякнпей трубы), изменении влажности от 10 до 18%, объемная плотность определяется по следующему уравнению регрессии в кодированном виде

Р 0,325 — 0,061"- - 0,0738) (1) где Р— объемная плотность корма; — относ итепь ное изменение гра ну лом етрического состава исследуемого материала; $6

t = =— — - -; à — гранулометрический сос< 55.

1,4 5 тав корма, изменяющийся от 0,1 до 3 см, следовательно, г изменяется от;1 до +1, И вЂ” относительное изменение дпины рабочей части уппотняющей насадки;

g» L/5 где L — дпина рабочей части уп> потняющей насадки, изменяется от -5 см до +5см, следовательно К изменяется от -1 до +1.

Изменение объемной плотности трудносыпучего материала от гранулометрического состава и длины направпяющей трубы представлено на фиг. 2.

В результате проведенных исследований выяснено, что электрическая емкость датчика в зависимости от изменения влажности от 8,87 до 19,2%, объемной ппоч

Э ности от 0,15 до 0,5 г/см и гранулометрического состава от 0,05 см до 5 см на частоте 10 мГц аппроксилируется уравнением регрессии в кодированном виде

С= 5,32 + 1,73 + 1,47 + 0,64 +

+0789, . (2) где ц) - относительное изменение в и аж нос ти корма;

-44.

Qu= — vu — влажность корма изменяется от 8,8 до 19,2%, следов атепьно, ии изм еня ется от — 1,215 до +1,215) — относительное изменение объемной ппотности корма, Р-O,325

0,1М

Р— объемная плотность корма изменяется от 0,15 до

0,5 г/см, следовательно, 3

Р изменяется от -1,215 до +1,215.

Анализируя уравнение (2), приходим- к выводу о eavr, что электрическая емкость не зависит от гранулометрического состава корма, однако от, гранулометрического состава зависит объемная плотность материапа. При изменении гранупометрического состава от 0,1 см до 3 см объемная плотность согласно (1) изменится от

0,265 г/см до 0,385 г/см . Для подстансвки значения плотности в уравнение репрессии (2) произведем ее кодирование по с л ецующ ему выраж ению

Р-аЬи

0, Ь6

Изменение гранулометрического состава от 0,1 см до 3 см вызовет изменение плотности в кодированном виде от

-0,44 до R = 0,44. Подстввпяя данное изменение объемной плотности во (2) выражение, рассчитаем изменение емкости, вызванное изложением гранулометрического состава. Зависимость емкости от влажности и от плотности (гранулометрического состава) представпена н

5 7798 фиг. 3. Ошибка измерения емкости, вызванная изменением гранулометрического состава от 0,1 до 3 см, составит на влажности 1 Сбо ь С = С, 6Г Ф, на Влажности 15% аС = 1,3пф, на влажности

18%,вС = 2,Опав. Ошибку измерения по влажности определим графически по фиг. 3.

При изменении гранупометрического состава от 0,1 см до 3 см она будет равна примерно 2,5 /о влажности при изменении влажности от 10 до 18%, Избежать ошибки при измерении влажности можно при компенсации изменения объемной плотности, вызванной изменением гранулометрического состава, изменением длины уплотняюшей насадки. При укаэанных пределах изменения гранулометрического состава корма и уппотняющей насадки, иэ уравнения (1) можно получить следующее равенство в кодированном выражении

0,06 r = 0,073 0, (3) ипи = 0,82 t ° (4)

При изменении длины рабочей части уппотняюшей насадки прямо пропорииональ-15 но изпожению гранулометрического состава в емкостном датчике, расположенном на направляющей трубе будет поддерживаться постоянная объемная плотность, в данном случае 0,325 г/см и изменение электрической емкости будет опредепячься только изменением влажности согпасно выражению, полученного из уравнения регрессии (2)

С = 5,45 + 1,73пп + 0,64uu . (5)

Этим исключается влияние грануломет рического состава на изменение емкости.

Использование устройства измерения влажности трудносыпучих материалов с переменным Гранулом етрическим составом 40 позволит более точно измерить впажность

72 6 материалов в потоке и создать автомати зированные системы управления сушкой,.

:мешиванием, брикетированием в техноло- гических линиях кормопроизводслза и tjo» высить качество выпускаемых кормосмес ей.

Формупа изобретения

Устройство дпя измерения влажности сыпучих материалов, содержапгее приемный бункер, шнек-питатепь, формируюшую насадку и направляющую трубу с емкостным датчиком, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью повышения точности . измерения путем исклюЧения влияния плотности материала, оно снабжено уплотняющей насадкой, телескопически соединенной с направляющей трубой, причем длина рабочей части уплотняюшей насадки выбирается из условия пропорпионапьности изменения гранулометрического состава исследуемого материала

Ы = 0,82 где — относитепьное изменение длины рабочей части уплотняюшей насадки, — относительное изменение гранупометрического состава исследуемого материала.

Источники информаппи, принятые во внимание при экспертизе

1. Кричевский Е. С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых. М., Недра, 1972, р. 102.

2. Купишенко А. 3. и др. "Емкостный датчик для измерения влажности шихты в потоке". — Кокс и .химия, 1;62, K 2, с. 16-1 9 (прототип ) .,,: .у а

> .: r,e": " фф фФЬ,у ф3 Р, «,у 4 . 779872 „№

Р (г, д L/ñì) г

lit w

Фм. Е

Составитель А. Платова, Техред H.Êîíàëåâà Корректор И. Муска.

Редактор Г. Улыбина

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Заказ 93 1 5/8

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4