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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для изнерения влажности различных сыпучих материалов. Известны первичные преобразователи для дискретного контроЛй влажности, в которых, с целью создания воспроизводимого уплотнения, проба определенной массы уплотняется до определенного объема Cl. Недостаток указ1анных: ус; рЬйств л необходимость предварительного взве шивания продукта. Наиболее близким к предлагаемому является первичный преобразователь влажности сыпучих материалов, содержащий .измерительную камеру с электро дами и уплотнительный цилиндр С2}. Недостатком известного устройства является уплотнение слоя материала, прилегающего к электродам, с помэщью .уплотйительного цилиндра через толщу продукта, в результате чего степень уплотнения зависит от высоты продукта в рабочем объеме преобразователя Влажности и гранулометрического состава продукта. Кроме того, так как продукт уплотняется плоской поверхностью уплотнительнрго цилиндра, равномерность уплотнения по рабочей плоскости первичного преобразователя зависит от. неровности поверхности продукта. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерения влажности материала в емкостных преобразователях рассеяного поля. Поставленная цель достигается тем, что в емкостном первичном преобразователе влажности сыпучих материалов, содержащем измерительную камеру с электродами и уплотнительный цилиндр, последний выполнен в виде конуса, направленного вершиной вниз, на нижней поверхности кото рого расположены электроды с равной площадью. На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого преобразователя, на фиг.2 - схема уплотнения плоской поверхностью при неровной поверхности материала на фиг.3 - то же, уплотнения конусной поверхностью. Первичный преобразователь состоит из основания 1 со стойкой 2. В стойк установлен через передачу винт - гай ка ходовой винт 3, в нижней части которого на подшипнике 4 закреплен уплотнительный цилиндр 5 с Конусной нижней поверхностью. На конусной поверхности расположены электроды 6 ра сеяного поля. Электроды соединены электрически с коаксиальным разъемом 7. Перемещение уплотнительного ци линдра в в Р икальном направлении осуществляется вращением рукоятки -8 Вращающий момент передается Через ф{Я1кционную шариковую муфту 9, Пере даваемое усилие вращения, а следовательно, я степень уплотнения продукта можно регулировать сжатием пружины 10 с помощью гайки 11. При вращении винта 3 за счет подшипника 4 и направляющего штифта 12 уплотнительный цилиндр совершает возвратно-поступательное движение. Продукт, влажность которого измеряется, помещается в стакан 13. Для того, чтобы электроды имели одинаковую площадь, ширина ;кбльца каждого электрода вычисляется . (пDcn-dbs г-л ±- ) otCl lij где г - число электродов ; .1in- 1аирина п -го электрода; 6 - требуемая площадь электрода; с1 - .расстояние между электродами; . ot - угол при вершине конуса; - сумма площадей всех электродов, предшествующих дивному, начиная от вершины конуса. : : Преобраэователь работает следукнцим образом. Пробу исследуемого продукта помещают в стакан 13, ус анавливгиот на основании первичного преобразователя. Вращениемрукояток 8 уплотнительный цилиндр перемещают вниз и уплотняют слой продукта, соприкасающийся с измеришельными электродами . Поскольку поле первичного преобразователя рассеянное, стабильное и равномерное уплотнение материала должно создаваться только вблизи самих электродов. Расположение электродов на поверхности уплотнительного цилиндра исключает необходимость передачи уплотняющего усилия через толщу продукта. Таким образом, уплотняющее усилие в приэлектродном слое не зависи от высоты засыпки и свойств мате , чтргобуславливает стабильность уплотнения материала. Расположение электродов на конусной поверхности уплотнителя позволяет уменьшить влияние неровности поверхности материала на равномерность уплотнения. . На фиг.2 схематично показано уплотнение плоской поверхностью при неровной поверхности материала, на фИГ.З -.уплотнение конусной поверхностью. Пунктиром показана поверхность мате риала до уплотнения, а сплошной линией: - после уплотнения. При; применении конусной поверхности время уплотнения возникает составляюща я уплотняющего усилия, направленная вдоль образующей KOHyda к его осйованию (фиг.З), За счет этой составляющей избыток материала выдавливается крнусом из зоны уплотнения. Эта составляющая тем больше.

чем больше реличина уплотнения в данной точке. В результате происходит перераспределение материала вблизи поверхности измерительных электродов, что приводит к выравниванию степени уплотнения. Кроме того, размещение измерительных электродов на конусной поверхности позволяет увеличить плоцадь электродов при одном и том же .

диаметре измерительной ячейки, т.е. повысить чувствительность первичного преобразователя путем увеличения его рабочей емкости.

Использование изобретения позволяет повысить точность и чувствительность первичного преобразователя рассеячаго.поля для измерения влйжности сыпучих материалов.

ЕМКОСТНЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий измерительную KaMepv с электродами и-уплотнительный цилиндр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, уплотнительный цилиндр выполнен в виде конуса, направленного вершиной вниз, на нижней поверхности которого - расположены электроды с равной площадью.