СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОТОКОВ ДИСПЕРСНЫХ СЛАБОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2005 года по МПК G01N22/04 

Изобретение относится к области влагометрии и предназначено для измерения влажности с помощью электромагнитных волн СВЧ-диапазона быстродвижущихся дисперсных слабопроводящих материалов, например железосодержащих руд.

Известен способ измерения влажности материалов и устройство для его осуществления (Патент РФ №2078335, кл. G 01 N 22/04, опубл. 27.04.97 г.), основанный на облучении образца электромагнитной энергией с одновременной регистрацией отраженного сигнала, причем вначале определяют частоту собственных колебаний молекул воды, сорбированной частицами образца, облучение образца проводят электромагнитной энергией этой частоты, затем измеряют наведенный потенциал двойного электрического слоя твердых частиц и по графикам зависимости наведенного потенциала, частоты электромагнитной энергии и влажности судят о содержании влаги в образце.

Устройство для измерения влажности материалов, содержащее генератор электромагнитного излучения, датчик влажности и усилительно-регистрирующий блок, сам датчик влажности выполнен в виде емкостного трансформатора, первичная пластина которого соединена с генератором электромагнитного излучения с изменяемой частотой, вторичная пластина подключена к усилительно-регистрирующему блоку, а между первой и второй пластинами размещена нулевая пластина, причем пластины датчика размещены в одной плоскости параллельно поверхности анализируемого материала.

Известный способ позволяет дистанционно определять влажность диэлектрических глинистых материалов в стационарных условиях. Длительность измерения влажности при воздействии на глинистую шихту электромагнитным полем с определенной резонансной частотой и последующей регистрацией наведенного потенциала не позволяет использовать известный способ и устройство для контроля влажности в быстродвижущихся потоках слабопроводящих материалов.

Известен способ определения влажности на СВЧ (Патент РФ №20111185, кл. G 01 N 22/04, опубл. 15.04.94 г.), заключающийся в размещении исследуемого объекта в электомагнитном поле резонатора с последующим измерением затухания в резонаторе, причем резонатор возбуждают поочередно на двух резонансных модах, измеряют затухание А₁ и А₂ в резонаторе на этих модах и по зависимости (А₁-А₂)=f(W) определяют влажность. Резонансные моды возбуждают с помощью элементов связи с разным знаком реактивности, а величину коэффициентов связи выбирают из условий β≤1, β≥1 во всем диапазоне значений W, при β=1 на верхнем пределе и на нижнем пределе определяемых значений влажности.

Недостатком известного способа является дискретное измерение влажности отдельных образцов материала. Измерение влажности посредством поочередного измерения коэффициентов стоячей волны в двух модах через индуктивную и емкостную диафрагмы не позволяет использовать указанный способ для контроля влажности быстродвижущихся потоков дисперсных материалов.

Известно устройство для измерения влажности сыпучих материалов (Авторское свидетельство СССР №423027, кл. G 01 N 23/44, опубл. 05.04.74 г.), содержащее генератор СВЧ, волноводный тракт, передающую и приемную антенны с расположенной между ними кюветой и индикатор с фазочувствительным усилителем, причем, кювета установлена на сигнализатор веса, соединенный с системой наполнения кюветы.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения влажности отдельных проб материала, которая определяется суммарной погрешностью датчика веса и величины поглощения потока СВЧ-сигнала.

В СВЧ-влагомере (Михайлов Г.И., Давыдов М.В. О контроле зольности и влажности угля. Приборы и системы управления. 1996 г., №6, с.56-58) используется принцип зависимости ослабления потока СВЧ с измерением высоты слоя угля.

Недостатком указанного устройства является низкая точность СВЧ-влагомера, которая определяется суммарной ошибкой датчика измерения поглощения волн СВЧ-диапазона и датчика высоты слоя угля.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для измерения влажности материалов, например асбестцемента (Авторское свидетельство СССР №226899, кл. G 01 N 23/16, опубл. 16.09.68 г.), содержащее СВЧ-генератор, приемную и передающую антенны, аттенюатор и измерительный прибор, причем устройство снабжено блоком сравнения, выполненным в виде датчика опорного сигнала, усилителем рассогласования, фазочувствительным детектором и усилителем постоянного тока, выход которого подключен к приводу, механически связанному с аттенюатором, а передающая антенна снабжена заслонкой из диэлектрика, потери СВЧ-колебаний в котором эквивалентны потерям в контролируемом материале.

Недостатком известного устройства измерения влажности быстродвижущегося материала является механическая регулировка усилителя постоянного тока и аттенюатора, которая определяет значительную погрешность и иннерционность измерений влажности материала. Кроме того, известное устройство позволяет контролировать влажность диэлектрического материала - асбестцементного наката строго фиксированной толщины.

Высокая эффективность технологии переработки полезных ископаемых, получение готовой продукции, в частности дисперсных железосодержащих руд, в соответствии с техническими стандартами достигаются оперативным измерением влажности дисперсных слабопроводящих материалов быстродвижущихся потоков, например, на транспортирующих конвейерах.

Изобретение решает задачу повышения точности и надежности дистанционного измерения влажности быстродвижущихся потоков дисперсных слабопроводящих материалов различной крупности.

Достигается это тем, что измерение влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов основано на облучении движущегося потока дисперсного материала электромагнитной энергией СВЧ-диапазона с последующей регистрацией энергии поглощения, причем первоначально при заданном значении влажности формируют произвольную толщину потока дисперсного материала и определяют мощность энергии поглощения, затем по экспоненте уменьшают толщину потока до минимального значения, определяемой крупностью кусков материала, после чего увеличивают толщину потока до максимально возможного значения, по графикам зависимости энергии поглощения и толщины потока, путем деления пополам прямолинейного участка зависимости с характеристикой grad Р_п(Н)=const, где Р_п - энергия поглощения, Н - толщина слоя дисперсных слабопроводящих материалов, находят оптимальное значение толщины потока, при которой проводят измерения влажности дисперсного слабопроводящего материала.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов содержащит последовательно соединенные генератор СВЧ, приемную и передающую антенны, фазочувствительный детектор, блок сравнения и измерительный прибор, причем оно снабжено последовательно соединенными блоками питания и термостабилизации, фазочувствительным детектором, выполненным в виде генератора импульсов, усилителем рабочего канала, усилителем опорного сигнала, блоком сравнения, выполненным в виде логарифмического усилителя, преобразователем напряжение - ток, микропроцессором оптимального положения, блоком механического перемещения, датчиком положения, механизмом перемещения и формирователем потока дисперсных слабопроводящих материалов, при этом один из выходов СВЧ-генератора подключен к входу генератора импульсов, обеспечивающего на выходе формирование двух сигналов с фазовым смещением, причем выход генератора импульсов параллельно подключен к одному из входов усилителя рабочего канала и к входу усилителя опорного сигнала, один из выходов которого подключен обратной связью к одному из входов СВЧ-генератора, выходы усилителя рабочего канала и усилителя опорного сигнала подключены к входу логарифмического усилителя, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение - ток, выход которого параллельно подключен к входу измерительного прибора и к входу микропроцессора оптимального положения, второй вход которого соединен с датчиком положения формирователя, а выход микропроцессора оптимального положения подключен к входу блока механического перемещения, выход которого соединен с механизмом перемещения формирователя потока дисперсного слабопроводящего материала.

В патентной и технической литературе совокупность указанных признаков не обнаружено.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана блок-схема реализации способа измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов, на фиг.2 - принципиальная схема устройства для измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов, на фиг.3 изображены функциональные зависимости реализации способа измерения влажности.

Блок-схема устройства (фиг.1), реализующая способ измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов, содержит блок питания 1 и термостабилизации 2 для подачи стабилизированного питания на СВЧ-генератор 3, передающую антенну 4 и приемную антенну 5, сигнал от которой направляют на вход усилителя рабочего канала 6, а выход которого (по цепи "а") подключен к входу логарифмического усилителя 7. Устройство измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов снабжено генератором импульсов 10, вход которого подключен к входу СВЧ-генератора 3, а выход (по цепям "с" и "d") - с входом усилителя опорного сигнала 11 и с входом усилителя рабочего канала 6. Выход усилителя опорного сигнала 11 подключен (по цепи "b") к входу логарифмического усилителя 7. Один из выходов усилителя опорного сигнала 11 имеет обратную связь с СВЧ-генератором 3. Выход усилителя рабочего сигнала 6 подключен (по цепи "а") ко второму входу логарифмического усилителя 7. Логарифмический усилитель 7 обеспечивает сравнение по заданному алгоритму сигнал передающей антенны 4 и сигнал приемной антенны 5. Выход логарифмического усилителя 7 подключен к входу преобразователя 8 "напряжение-ток", выход которого параллельно подключен к измерительному прибору 9 для визуального контроля за изменением влажности материала и к входу микропроцессора оптимального положения 12, второй вход которого подключен к датчику положения 13. Выход микропроцессора оптимального положения 12 подключен к входу блока механического перемещения 14, выход которого соединен с входом механизма перемещения 15, выход которого соединен со входом датчика положения 13.

Принципиальная схема устройства для измерения влажности быстродвижущихся потоков дисперсных слабопроводящих материалов на конвейерных лентах (как вариант устройства) показана на фиг.2. Устройство содержит передающую антенну 4, которая установлена непосредственно под движущимся потоком слабопроводящего дисперсного материала (предпочтительный вариант), перемещающимся посредством конвейерной ленты 16, которая выполнена на основе резины (или другого непроводящего материала). Приемная антенна 5 установлена в формирователе 17, который предназначен для формирования потока дисперсного слабопроводящего материала заданной толщины. Формирователь 17 закреплен на раме 18 и содержит разравнивающий плуг 19 и две боковые предохранительные стенки 20, установленные вертикально и параллельно друг другу. Формирователь 17 посредством механизма перемещения 15 перемещается вверх или вниз вдоль рамы 18 параллельно ее вертикальной оси с последующей регистрацией положения формирователя 17 датчиком положения 13. Угол наклона α плоскости разравнивающего плуга 19 и боковые предохранительные стенки 20 обеспечивают выравнивание верхней поверхности и формирование потока дисперсного слабопроводящего движущегося материала 21 определенной толщины H_i (фиг.2) без его уплотнения. Передающая и приемная антенны 4 и 5 герметично закрыты от влаги и пыли обтекателями (не показаны), выполнены из "прозрачного" материала для волн СВЧ-диапазона, установлены соосно, причем продольные оси антенн устанавливаются перпендикулярно сформированной разравнивающим плугом 19, верхней поверхности движущегося материала 21.

Устройство для измерения влажных быстродвижущихся потоков дисперсных слабопроводящих материалов может быть выполнено в виде лотка (вариант устройства не показан) с двумя боковыми, вертикально расположенными стенками 20 из прозрачного материала для волн СВЧ-диапазона, передающей антенны 4 и приемной антенны 5, установленных с внешней стороны лотка, механизма перемещения 15 и датчика положения 13.

На фиг.3 показаны функциональные графические зависимости показаний J измерительного прибора 9 (фиг.1) устройства для измерения влажности потоков дисперсного слабопроводящего материала, определяемые величиной диэлектрических потерь дисперсного материала (на фиг.3 показаны два вида материалов), от толщины потока Н при постоянном значении влажности W материала.

Способ измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов и устройство для его реализации осуществляются следующим образом.

Установлено, что отношение мощности падающих и прошедших электромагнитных волн СВЧ-диапазона через поток дисперсного материала определяются величиной диэлектрических потерь. Диэлектрическая проницаемость слабопроводящего слоя влажного дисперсного материала определяется толщиной сформированного потока материала, его вещественным составом, электропроводностью, крупностью составляющих частиц, количеством свободной влаги и влаги, сорбированной частицами дисперсного материала. Экспериментальные зависимости J₁=f₁(H) и J₂=f₂(H) при влажности W=const, представленные на фиг.3, устанавливают функциональную связь энергии поглощения Р_п электромагнитных волн СВЧ-диапазона от толщины потока Н слабопроводящих материалов (для удобства изменение энергии поглощения Р_п выражено величиной тока J измерительного прибора 9 блок-схемы на фиг.1).

Указанные графические зависимости имеют прямолинейные участки АБ и СД, на которых соблюдаются условия постоянства величины градиента изменения энергии поглощения Р_п волн СВЧ-диапазона (grad Р_п(Н)=const), т.е. изменение толщины потока влажного материала прямо пропорционально изменению величины энергии поглощения Р_п. При уменьшении толщины потока материала (на фиг.3 ниже т.т. А и С) происходит рассеяние волн СВЧ-диапазона на поверхности дисперсных частиц материала и тем интенсивнее, чем больше крупность частиц слабопроводящего материала и меньше толщина потока. При значительной толщине потока материала (на фиг.3 выше т.т. Б и Д) происходит искривление прямолинейной зависимости J=f(H), определяемой насыщением блок-схемы устройства. Для этих участков соблюдаются условия переменного градиента энергии поглощения Р_п (grad Р_п(Н)=var). Экспериментально установлено, что наиболее благоприятные условия для измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов находятся в середине прямолинейных участков АБ и СД (фиг.3) графических зависимостей J=f(H) при постоянных величинах градиента вторичного сигнала (grad J(H)=const). Например, для зависимости f₁(H) оптимальным значением толщины потока влажного дисперсного слабопроводящего материала является величина H_opt1, определяемая путем деления пополам линейного участка АБ.

В процессе реализации указанного способа посредством устройства измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов (фиг.1) вначале определяют оптимальную толщину H_opt потока движущегося материала. Для этого дисперсный слабопроводящий материал 21 (фиг.2) с заданным значением влажности W направляют на конвейер 16. Формирователь 17 устанавливают в крайнее нижнее положение, которое определяется максимальной крупностью материала, для формирования минимально возможного тонкого потока Н_min материала. Посредством передающей антенны 4 производят облучение потока влажного дисперсного слабопроводящего материала потоком электромагнитных волн СВЧ-диапазона с последующей фиксацией мощности прошедшего сигнала приемной антенной 5 и определяют величину токового сигнала J_min на измерительном приборе 9. Посредством механизма перемещения 15 производят вертикальное перемещение формирователя 17 с определенным шагом, при этом разравнивающий плуг 19 и боковые предохранительные стенки 20 формируют поток материала 21 определенной заданной толщины. Для каждого значения толщины потока Н_i фиксируют значение токового сигнала J_i на измерительном приборе 9. По результатам замеров величины вторичного сигнала J_i и толщины потока Н_i материала строят графические зависимости энергии поглощения Р_п от толщины потока дисперсного слабопроводящего материала (как показано на фиг.3). Определяют участок с характеристикой grad Р_п(Н)=const, для удобства выраженной величиной grad J(H)=const, середина которого позволяет установить оптимальное значение толщины потока H_opt для конкретного слабопроводящего дисперсного материала.

Для варианта устройства в виде лотка измерение толщины потока дисперсного слабопроводящего материала производят путем перемещения боковых стенок лотка.

Дальнейшие измерения параметра влажности потока дисперсного слабопроводящего материала производят при установленном значении оптимальной толщины потока движущегося слабопроводящего материала.

Реализация способа измерения влажности осуществляется согласно блок-схемы (фиг.1). Посредством блока питания 1 и термостабилизации 2 на СВЧ-генератор 3 подают стабилизированное напряжение. Поток электромагнитных волн заданной мощности СВЧ-генератора 3 посредством передающей антенны 4 направляют на поток влажного дисперсного слабопроводящего материала (на фиг.1 не показан) толщиной Н_i. На выходе генератора импульсов 10, функционально связанного с СВЧ-генератором 3, формируются сигналы импульсов с фазовым смещением и скважностью, которые направляют (по цепям "с" и "d") на вход усилителя рабочего канала 6 и на вход усилителя опорного сигнала 11. Фазовые смещения сигналов ("с" и "d") от генератора импульсов 10 позволяют корректировать потери волн СВЧ-диапазона в слабопроводящем материале 21 путем изменения скважности сигналов "с" и "d", компенсировать параметры электропроводности и крупности дисперсного материала за счет задаваемого параметра скважности. Сигнал выхода усилителя опорного сигнала 11 направляют (по цепи "b") на вход логарифмического усилителя 7. Посредством приемной антенны 5 фиксируют мощность прошедшего потока электромагнитных волн СВЧ-диапазона через поток материала 21, усиливают сигнал посредством усилителя рабочего канала 6 и направляют сигнал на второй вход логарифмического усилителя 7 (по цепи "а"). Логарифмический усилитель 7 обеспечивает сравнение сигналов усилителя опорного канала 11 и усилителя рабочего сигнала 6. Сигнал с логарифмического усилителя 7 направляют на вход преобразователя 8 напряжение-ток, в котором производится формирование токового сигнала J_i и который направляют в вход микропроцессора оптимального положения 12. Токовый сигнал от датчика положения 13, который соответствует определенной толщине потока Н_i дисперсного слабопроводящего материала 21, сформированного формирователем 17, направляют на вход микропроцессора оптимального положения 12, в котором производят сравнения по заданному алгоритму токовые сигналы от преобразователя 8 и датчика положения 13. Сигнал с микропроцессора оптимального положения 12 направляют на вход блока механического перемещения 14, который посредством самого механизма перемещения 15 формирует толщину потока H_i дисперсного слабопроводящего материала 21. При изменении толщины потока Н_i дисперсного слабопроводящего материала датчик положения 13 регистрирует изменение толщины потока Н_i дисперсного материала, микропроцессор оптимального положения 12 фиксирует величину токового сигнала J_i посредством преобразователя 8 и производит сравнение сигналов датчика положения 13 и преобразователя 8. По заданному алгоритму микропроцессор оптимального положения 12 посредством блока механического перемещения 14 включает непосредственно механизм перемещения 15, который перемещает по экспоненте с определенным шагом (например, вверх или вниз) формирователь 17 (фиг.2) от любой произвольно выбранной толщины потока Н_i. Как правило, вначале опускают формирователь 17 до минимально возможной толщины потока H_min, а затем поднимают до максимально возможной толщины потока Н_max. При формировании толщины быстродвижущегося потока слабопроводящего дисперсного материала Н_i с шагом, равным шагу перемещения формирователя 17, микропроцессор оптимального положения 12 пошажно фиксирует параметры вторичного сигнала J_i и толщины потока H_i. По заданному алгоритму с учетом значений параметров J_i и Н_i микропроцессор оптимального положения 12 строит функциональную зависимость J_i=f(Н_i) (например, как на графике фиг.3), определяет линейный участок с характеристикой grad J(H)=const, середина которого характеризует оптимальное значение толщины потока H_opt для конкретного дисперсного слабопроводящего материала. В автоматическом режиме микропроцессор оптимального положения 12 посредством блока механического перемещения 14 и механизма перемещения 15 перемещает формирователь 17 (фиг.2) на оптимальное значение толщины потока движущегося дисперсного слабопроводящего материала H_opt. Посредством команды микропроцессора оптимального положения 12 механизм перемещения 15 (фиг.2) фиксирует формирователь 17 на установленном оптимальном значении толщины потока H_opt дисперсного материала на движущемся конвейере 16.

Последующие измерения параметра влажности потока дисперсного слабопроводящего материала производят при фиксированной толщине H_opt посредством блок-схемы (фиг.1) с последующей регистрацией параметра влажности измерительным прибором 9.

При изменении свойств дисперсного слабопроводящего материала, в частности электропроводности, вещественного состава, крупности материала, или конструктивного исполнения устройства измерения влажности потоков дисперсного слабопроводящего материала способ измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов реализуется в последовательности, описанной выше.

Пример выполнения способа.

Устройство для измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов (фиг.2) размещают на конвейере 16 таким образом, чтобы передающая антенна 4 была установлена под движущимся потоком материала (предпочтительный вариант). Соосно передающей антенне 4 устанавливают приемную антенну 5, которую располагают в формирователе 17, причем выходные плоскости передающей и приемной антенн 4 и 5 закрепляют параллельно рабочей поверхности конвейера 16 и нижней условной плоскости формирователя 17. Производят запуск конвейера 16 со скоростью, например, 2,5 м/сек и обеспечивают загрузку конвейера дисперсным железосодержащим материалом 21, например гематит-мартитовой рудой с содержанием железа 50%, крупностью кусков менее 10 мм и влажностью 3%. Для выравнивания верхней поверхности движущегося потока железосодержащего материала 21 формирователь 17 располагают в потоке материала на произвольной высоте Н_i. За счет угла наклона α плоскости разравнивающего плуга 19, равного 35°, и предохранительных стенок 20 формируют поток материала 21 толщиной H_i без его уплотнения.

Затем производят включение устройства для измерения влажности материала согласно блок-схемы на фиг.1. В результате облучения материала потоком электромагнитных волн СВЧ-диапазона посредством передающей антенны 4 и регистрации прошедшего сигнала приемной антенной 5 производят корректировку сигналов "с" и "d" генератора импульсов 10 путем изменения скважности, выполняют сравнение сигнала усилителя рабочего канала 6 и усилителя опорного сигнала 11 в логарифмическом усилителе 7 и фиксируют сигнал преобразователя 8. По заданному алгоритму микропроцессора оптимального положения 12 механизм перемещения 15 посредством блока механического перемещения 14 опускает формирователь 17 (фиг.2) с шагом, равным 5 мм, до значения H_min=20 мм, а затем поднимает формирователь 17 до значения Н_max=100 мм. Одновременно микропроцессор оптимального положения 12 регистрирует величину сигнала преобразователя 8, величину сигнала датчика положения 13, устанавливает функциональную зависимость токового сигнала J_i и толщины потока H_i дисперсного слабопроводящего материала путем построения графика J₁=f₁(H) при заданном постоянном значении влажности W=3% и определяет линейный участок АБ, для которого соблюдаются условие grad J(H)=const (фиг.3). По заданному алгоритму микропроцессор оптимального положения 12 определяет величину оптимальной толщины потока H_opt. Для указанного прямолинейного участка АБ зависимости J₁=f(H) соблюдается условие постоянства минимальной ошибки измерения влажности материала. Например, для гематит-мартитовой руды, движущейся со скоростью 2,5 м/сек, оптимальная толщина потока H_opt=68 мм. Посредством команды микропроцессора оптимального положения 12 на блок механического перемещения 14 механизм перемещения 15 опускает формирователь 17 (фиг.2) до указанной оптимальной толщины потока гематит-мартитовой руды. Формирователь 17 (фиг.2) фиксируется на оптимальной толщине потока H_opt дисперсного железосодержащего материала посредством механизма перемещения 15.

Последующие измерения влажности потока движущегося дисперсного железосодержащего материала производятся при оптимальной толщине потока H_opt с последующей фиксацией параметра влажности на измерительном приборе 9 (фиг.1).

Опыт эксплуатации устройства для измерения влажности потока дисперсной слабопроводящей гематит-мартитовой аглоруды на фабрике ОАО "Михайловский ГОК" показал высокую точность и оперативность измерения влажности материала по сравнению с весовым способом по ГОСТ 12764-73. Ниже в таблице представлены сравнительные данные измерения влажности потока дисперсной железосодержащей слабопроводящей аглоруды по предложенному способу измерения влажности дисперсных слабопроводящих материалов и весовым способом.

Использование способа измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов и устройства для его реализации позволяет повысить точность, оперативность измерения влажности быстродвижущихся потоков и в целом эффективность технологии производства товарной продукции предприятия.

Изобретение относится к области влагометрии и предназначено для измерения влажности с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона потоков быстродвижущихся дисперсных слабопроводящих материалов, например железосодержащих руд. Техническим результатом является повышение точности и надежности дистанционного измерения влажности быстродвижущихся потоков слабопроводящих материалов различной крупности. Первоначально при заданном значении влажности формируют произвольную толщину потока дисперсного материала и определяют мощность энергии поглощения, затем по экспоненте уменьшают толщину потока до минимального значения, определяемой крупностью кусков материала, после чего увеличивают толщину потока до максимально возможного значения. По определенным графикам зависимости энергии поглощения и толщины потока находят оптимальное значение толщины потока, при которой затем проводят измерения влажности дисперсного слабопроводящего материала. Устройство для измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов содержит последовательно соединенные генератор СВЧ, приемную и передающую антенны, фазочувствительный детектор, блок сравнения и измерительный прибор, при этом устройство снабжено последовательно соединенными блоками питания и термостабилизации, фазочувствительным детектором, выполненным в виде генератора импульсов, усилителем рабочего канала, усилителем опорного сигнала, блоком сравнения, выполненным в виде логарифмического усилителя, преобразователем напряжение-ток, микропроцессором оптимального положения, блоком механического перемещения, датчиком положения, механизмом перемещения и формирователем потока дисперсных слабопроводящих материалов. Один из выходов СВЧ-генератора подключен к входу генератора импульсов и обеспечивает на выходе формирование двух сигналов с фазовым смещением, при этом выход генератора импульсов параллельно подключен к одному из входов усилителя рабочего канала и к входу усилителя опорного сигнала, один из выходов которого подключен обратной связью к одному из входов СВЧ-генератора. Выходы усилителя рабочего канала и усилителя опорного сигнала подключены к входу логарифмического усилителя, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-ток, а выход которого параллельно подключен к входу измерительного прибора и к входу микропроцессора оптимального положения, второй вход которого соединен с датчиком положения формирователя, а выход микропроцессора оптимального положения подключен к входу блока механического перемещения, выход которого соединен с механизмом перемещения формирователя потока дисперсного слабопроводящего материала. Формирователь выполнен в виде разравнивающего плуга или в виде лотка. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1. Способ измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов, основанный на облучении движущегося потока материала электромагнитной энергией СВЧ диапазона с последующей регистрацией энергии поглощения, отличающийся тем, что первоначально при заданном значении влажности формируют произвольную толщину потока дисперсного материала и определяют мощность энергии поглощения, затем по экспоненте уменьшают толщину потока до минимального значения, определяемой крупностью кусков материала, одновременно регистрируя величину энергии поглощения, после чего увеличивают толщину потока до максимально возможного значения, также с одновременной регистрацией величины поглощения по графикам зависимости энергии поглощения и толщины потока путем деления пополам прямолинейного участка зависимости с характеристикой grad P_n(Н)=const, где P_n - энергия поглощения, Н - толщина потока дисперсного слабопроводящего материала, находят оптимальное значение толщины потока, при которой проводят измерения влажности дисперсного слабопроводящего материала с последующей фиксацией параметра на измерительном приборе.2. Устройство для измерения влажности потоков дисперсных слабопроводящих материалов, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ, передающую и приемную антенны, а также фазочувствительный детектор, блок сравнения и измерительный прибор, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоками питания и термостабилизации для подачи стабилизированного питания на СВЧ генератор, усилителем рабочего канала, усилителем опорного сигнала, блоком сравнения, выполненным в виде логарифмического усилителя, преобразователем напряжение-ток, микропроцессором оптимального положения, блоком механического перемещения, датчиком положения, формирователем потока дисперсных слабопроводящих материалов и механизмом его перемещения, при этом фазочувствительный детектор выполнен в виде генератора импульсов, а один из выходов СВЧ генератора подключен к входу генератора импульсов, обеспечивающего на выходе формирование двух сигналов с фазовым смещением, причем выход генератора импульсов параллельно подключен к одному из входов усилителя рабочего канала и к входу усилителя опорного сигнала, один из выходов которого подключен обратной связью к одному из входов СВЧ генератора, выходы усилителя рабочего канала и усилителя опорного сигнала подключены к входу логарифмического усилителя, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-ток, выход которого параллельно подключен к входу измерительного прибора и к входу микропроцессора оптимального положения, второй вход которого соединен с датчиком положения формирователя, а выход микропроцессора оптимального положения подключен к входу блока механического перемещения, выход которого соединен с механизмом перемещения формирователя потока дисперсного слабопроводящего материала.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что формирователь потока дисперсных слабопроводящих материалов выполнен в виде разравнивающего плуга с углом наклона разравнивающей плоскости, равным 35°, и двух боковых вертикально расположенных стенок, между которыми установлена одна из антенн.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что формирователь потока дисперсных слабопроводящих материалов выполнен в виде лотка и содержит две боковые вертикально расположенные стенки из прозрачного материала для электромагнитных волн СВЧ диапазона, с внешней стороны которых установлены приемная и передающая антенны.