Первичный преобразователь влажности сыпучих материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован в различных отраслях народного хозяйства при определении влажности сы пучих материалов, изменяющих свою объемную плотность при уплотнении. . Известен первичный, преобразовате для измерения .влажности материалов, представляющий собой изоляционный корпус, в котором помещается материал и уплотняется поршнем до заданно го значения объемной плотности между электродами, расположенными на порш не и дне цилиндраfl. Недостатком этого первичного пре образователя является малая точность измерения, что вызвано р-;пличной пл ностью материала в первичном преобр зователе из-за помещения в его постоянный объем проб разного веса ил изменением начальной емкости, вызванным непостоянным объемом первич ного преобразователя при уплотнении материала до заданной объемной плот ности. Наиболее близким к изобретению техническим решением йвляется перви ный преобразователь влажности сыпуч материалов, содержащий два плоских электрода, один из которых закрепле неподвижно в корпусе преобразовател а второй, подвижный, электрод снабжен прижимной пружиной и расположен под поршнем из изоляции. Измерение влажности материала происходит при уплотнении его до заданного значени .объемной плотности 23-. Однако изменение геометрических размеров преобразователя ведет к из менению его начальной емкости, так. как при компенсации емкости под пер крытой материалом частью электродов путем(Изменения расстояния между ни ми емкость, образованная их свободными частями, не компенсируется, а следовательно, изменяет- начальную емкость первичного преобразователя. Кроме того, представительность пробы снижается с уменьшением ее объема и практически сводится на нет при ее малом количестве. Все это снижает точность измерения влажноети сыпучих материалов при их уплотнении до заданного значения объемной плотности. Цель изобретения - повышение точности измерения влажности сыпучих материалов при их уплотнении до заданного .значения объемной плотности. , Цель достигается тем, что первичный преобразователь влажности сыпучих материалов, содержащий два плоских электрода, рдин из которых закреплен неподвижно в корпусе преобразователя, а второй,-подвижный электрод расположен на поршне из изоляции, снабжен прижимной пру жиной и выполнен из двух сегментообразных элементов, один из которых жестко связан с поршнем, фиксированным в направляющих изоляционного корпуса, а д ругой - с многоходовым винтом, с возможностью поворота в поршне. Причем за пол-оборота многоходового винта он перемещается на всю свою длину, перемещает поршень и проворачивает сегментообразный элемент, связанный с многоходовым винтом из одного крайнего положения в другое, обеспечивая постоянство начальной емкости первичного преобразователя. На чертеже изображен предлагаемый первичный преобразователь, общий вид. в разрезе. Первичный преобразователь для измерения влажности сыпучих материалов содержит изоляционный корпус 1, прижимную пружину (не показана), многоходовой винт 2, вращающийся в изоляционном корпусе 1, проворачивающийся в поршне 3 и фиксированно перемещающий его в направляющих (не показаны ) изоляционного корпуса 1 с расположенными под ним сегментообразного элемента 4, жестко связанного с поршнем 3, и сегментообразного эл& ленга 5, жестко связанного Q: многоходовым винтом 2. Под сегментообразньлми элементами 4 и 5, расположенными на поршне 3 и являющимися подвижным электродом, в изоляционном корпусе 1 закреплен неподвижный электрод 6.. Первичный преобразователь работа-ет следующим образом. Измеряемый материал помещается в изоляционный корпус 1 между подвижным электродом поршня, образованным сегментообразными элементами 4 и 5, расположенными на поршне 3, и неподвижным электродом б тогда, когда с помощью многозаходного винта 2 порГиень 3 с сегментообразными элементами 4 и 5 удален от неподвижного электрода б на максимальное расстояние, а дно поршня полностью перекрыто сегментообразными элементами 4 и 5. Уплотнение материала производится поршнем 3 с расположенными на нем сегментообразными элементами 4 и 5 при вращении многозаходного винта 2, который, проворачиваясь в поршне 3, приводит его и сегментообразный элемент 4 в поступательное движение по направляющим изоляционного корпуса 1, а сегментообраэ«ый элемент 5 - в поступательно-вращательное движение. Благодаря выбранному шагу резьбы многозаходного винта 2 сегментообразным элементом : 5 при его вращении перекрывается площадь сегментообразного элемента 4 таким образом, что при любом положении поршня в изоляционном корпусе 1 обеспечивается постоянство отношения суммарной площади, сегментообразных элементов 4 и 5 к расстоянию между подвижным и неподвижным электродами. За полоборота многозаходныр бинт перемещает.ся на всю свою длину, перемещает поршень и: поворачивает сегментообраэный элемент, связанный с многозаходным винтом, из одних положений в другие.

Изменение геометрических размеров первичного преобразователя обеспечивает постоянство его начальной емкости, так как изменение площади сегментообразного элемента 4 за счет его перекрытия сегментообразным элементом 5 полностью компенсируется изменением расстояния между электродом поршня и неподвижным электродом б.

Уплотнение материала производится до зада нного значения его объемной плотности, которая определяется силой сжатия прижимной пружины.

Представительность пробы в предлагаемом первичном преобразователе возрастает более, чем в два раза за счет того, что подвижный электрод поршня составлен- из двух сегментообразных элементов, каждый из которых равен сегмен1:ообразному элементу известного датчика. Таким образом, изменение емкости первич0ного преобразователя связано-только .с изменением диэлектрической проницаемости исследуемого материала, функционально связанной с его регистрируемой влажностью и уплотнен5ной до заданного значения объемной плотности. При этом величина начальной емкости первичного преобразователя в процессе измерения поддерживается постоянной, что позволяет

0 повысить точность определения влажности исслеДуемых материалов.

ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий два плоских электрода, один из которых закреплен неподвижно в корпусе преобразователя, а второй7 подвижный, электрод снабжен прижимной пружиной и расположен на поршне из изоляции, отличающийся тем, что, с повышения точности измерений влажности сыпучих материалов при их уплотнении до заданного значения объемной плотности, подвижный электрод выполнен из двух сегмен- тообразных элементов, один из которых жестко связан с поршнем, фиксированным в направляющих изоляционного д корпуса, а другой - с многоходовым S винтом с возможностью поворота в поршне.