Способ измерения влагосодержания движущегося материала и устройство для его осуществления

 

O П И С А Н И Е ()976362

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцмапистмческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.12.80 (21) 3213703/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл .

G 01 N 25/56

Гооударстеснный комнтет

СССР по делам наобретеннй н открытий (53) УДК б20.171. ,33(088.8) Опубликовано 23. 11. 82 Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 27. 11.82

1

E (72) Автор изобретения

Б.П. Баев

Московский технологический институт (7I ) Заявитель

154) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ

ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к техничес,кой физике, а более конкретно к исследованию физических свойств материалов, и может быть использовано для измерения влагосодержания материалов в процессе сушки на сушильных машинах непрерывного действия.

Известен способ измерения влагосодержания материала, при котором полотно сушится при его перемещении вдоль заданной траектории и при его обдувке воздухом из канала с отверстиями. Несколько пар датчиков расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль направления перемещения полотна. Датчики каждой пары размещены таким образом, чтобы выборочно определять температуру воздуха, поступающего к полотну и отклоненного от этой стороны полотна, причем один датчик размещен в канале, а другой на траектории движения воздуха, отклоненного от полотна. Компаратор сравнивает разности температур, определенных каждой парой датчиков, получая при этом сведения о заданной степени высушивания полотна, косвенным образом, исходя из разности температур воздуха $1).

Недостатком способа является низкая точность определения влажности

10 ткани, так как весьма затруднительно правильно оценить температуру воздуха, отраженного от ткани. Это происходит потому, что в процессе сушки на конвективных машинах непрерывного 5 действия с двухсторонним обдувом ткани наблюдается быстрое смешивание воздушных потоков, а выделить при этом поток отраженного от ткани воздуха практически невозможно. Кроме того, из-за рециркуляции горячего воздуха и смешивании его с воздухом окружающей среды, температура послед-, него может значительно изменяться, 3 97 что неизбежно приведет к возникновению значительных погрешностей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсл способ измерения влагосодержания движущегося материала, состоящий в том, что измеряют температуру материала и агента сушки, поступающего из сопла сушильного агрегата в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один из датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала и по измеренным данным определяют влажность 1 2 ).

Недостатком известного способа является низкая точность измерения, так как фактически измеряют температуру воздуха в двух различных точка сушильного пространства. Из-за неста. бильности температуры воздушного потока, при одной и той же влажности, температура воздуха оказывается различной, что приводит к увеличению погрешности измерения. Погрешность увеличивает и то, что зависимость влажности or производной температуры не является однозначной, а также то, что результаты измерений зависят от скорости передвижения материала.

Известно устройство для измерения разности температур, содержащее два полупроводниковых диода, каждый из которых включен в запираюцем, относительно источника тока, направлении.

Выпрямительные мосты, питающие каждыи из Полупроводниковых диодов включены последовательно и питаются через .транзистор от источника переменного напряжения. Нагрузка включена между точкой соединения выпрямительных мостов и средней точкой вторичной обмотки трансформатора (3 ).

Недостатком устройства являются ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия компенсации температуры агента сушки.

362

3S

40 и, практически., определяют температуру этого материала. Второй датчик располагают не над тканью, а в выход45 ном отверстии сопла, через которое горячий воздух подается на ткань. Та. ким образом, этим вторым датчиком измеряют температуру агента сушки (воздуха). На основании показаний 0 обоих датчиков определяют разностный сигнал. О влажности высушиваемого материала судят по суммарному сигнаНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство измерения влагосодержания движущегося материала, состояцее из двух мостовых схем с двумя термодатчиками (ц1

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие невозможности обеспечения автоматической термокомпенсации температуры сушки.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что согласно способу измерения влагосодержания движущегося материала, состоящему в том, что измеряют температуру материала и агента сушки, поступающего из сопла сушильного агрегата, в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один иэ датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала и по измеренным данным определяют влажность, дополнительно измеряют температуру агента сушки на выход,де из сопла и разность температур агента суыки и материала и по измеренным параметрам определяют искомый параметр °

Цель изобретения достигается также тем, что в устройстве измерения влагосодержания движущегося материала, состоящем из двух мостовых схем с двумя термодатчиками, о6а моста выполнены неуравновешенными и имеют два общих плеча, а термодатчики выполнены в виде транзисторов, включенных в диодном режиме в плечи мостов, причем один из транзисторов включен в плечо, являющееся общим для обоих мостов, Способ.для измерения влагосодержания движущегося материала характеризуется следующей совокупностью действий и приемов.

При проведении процесса сушки измеряют температуру воздуха и материа. ла в двух пространственно разнесенных точках. Измерение. осуществляют с помощью двух независимых датчиков температуры. При этом один из датчиков расположен в непосредственной близости от высушиваемого материала лу, составленному из разностного сигнала и. сигнала, характеризующего температуру воздуха. При этом указанное суммирование обеих величин осуществляется алгебраически. Влажность tJ ткани связана с разностью температур

97636 агента сушки (1 и материала Q завис м симостью где,>, k - -постоянные, зависящие от свойств материала и режима сушки;

Up — равновесное влагосодержание материала.

Поскольку в процессе сушки влаж!

6 ность материала Ц (U то разность

P"

Q — Q y O. В случае, когда температура ткани Q < (с, влажность ткани однозначно определяется разностью температур.

При нарушении режима сушки измеряемый сигнал изменяется пропорционально изменению температуры Q с

1(омпенсация результатов измерений осуществляется в этом. случае автоматически по„ уравнению м (с где Л вЂ” постоянный коэ ;Лициснт; с(- температурный коэффициент компенсации, зависящий от свойств материала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит две неуравновешенные мостовые схемы. Один из мостов образован плечами АВ, ВС, АД и

ДС, а второй мост - плечами АЕ, АВ, ЕС и ВС. Плечи АВ и ВС являются общими для обоих мостов. Плечо AB образовано частью потенциометра 1.и резне- тором 2. Плечо ВС образовано транзистором 3,включенным .в диодном режиме.

Плечо АД образовано частью потенциометра 1 и резистором 4. Плечо ДС образовано транзистором 5,работающим в. ди- ; одном режиме. Плечо АЕ образовано резистором 6 и,переменным резистором 7, Плечо ЕС образовано резистором 8. К точкам А и С подсоединен выход источнина 9 постоянного напряжения. Между точками В и Е включена последовательная цепочка резисторов 10 и 11 и потенциометра 12. Между точкой Д и движком потенциометра 12 включен выходной прибор 13. Включенные в диодном ре- И жиме транзисторы 3 и являются термозависимыми элементами и служат в качестве двух независимых термодат". чиков данного измерительного устройства. И

Устройство работает следующим образом.

2 6

Транзисторы 3 и 5, включенные в смежные плечи неуравновешенного моста с плечами АВ, ВС, АД, ДС, позволяют определить разности между температурой агента сушки, измеряемого с помощью транзистора 3, и температурой материала, измеряемого транзистором

5. В случае неравенства этих температур в диагонали ВД мостовой схемы возникает сигнал, характеризующий влагосодержание материала. Изменение температуры сушки приведет к изменению результата измерения и, следовательно, к появлению ошибки измерения. С целью компенсации ошибки измерения транзистор 3 включен в смежное плечо неуравновешенного моста с плечами АЕ, ЕС, АВ и ВС. При изменении температуры сушки в диагонали BE возникает сигнал, который алгебраически суммируется с сигналом, возникающим в диагонали ВД. Это компенсирует изменение темгературы сушки. Степень компенсации может регулироваться с помощью переменного резистора 7.

Изобретение, по сравнению с базовым объектом, позволяет получить более высокое качество сушки, так как при этом технологический режим сушки корректируется в зависимости от конкретных условий, что позволяет нейтрализовать случайные изменения температуры.

Ф

Таким образом, изобретение позволяет получить положительный эффект, состоящий в повышении точности измерения влагосодержания движущегося материала, а следовательно, в повышении качества продукции. формула изобретения

1. Способ измерения влагосодержания движущегося материала, состоящий в том, что измеряют температуру материала и агента сушки, поступающе" го из сопла сушильного агрегата, в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один иэ датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала, и по измеренным данным определяют влажность, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения влагосодержания, дополнительно измеряют. температуру агента сушки на выходе иэ сопла и разность температур агента сушки

Составитель В. Гусева

Техред И. Гергель Корректо Е. Рошко

Редактор В. Иванова

Заказ 995/71 Тираж 7 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Н-35 Раушская наб. д. 4/5

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

7 976362 8 и материала, и по измеренным парамет- Источники информации, рам определяют искомый параметр. принятые во внимание при экспертизе

2. Устройство для измерения влагосодержания движущегося материала, сос- 1. Патент Англии N 1450721, тоящее из двух мостовых схем с двумя > Ka G 01 Ы опублик, 1976. термодатчиками, о т л и ч а ю щ е е- 2. Авторское свидетельство СССР с я тем, что, с целью повышения точ- 1" 360649, кл. С 05 0 22/02, опублик. ности измерения,оба моста выполнены 1970. неуравновешенными и имеют два общих 3. Авторское свидетельство СССР плеча, а термодатчики выполнены в ви- 1в М 161541, кл, С 01 К j/05, опублик. де транзисторов, включенных в диод- 1964. ном режиме в плечи мостов, причем 4. Авторское свидетельство CCUP, один из транзисторов включен в плечо, Р 180381 кл. G 01 К 3/08,. опублик. являющееся общим для обоих мостов. 1966.