Тепловой преобразователь потенциала влаги дисперсных материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N25/56 

.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам влагометрии дисперсных материалов, и может быть использовано в том числе для измерения потенциала влаги почв.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона и повышение точности измерений.

На фиг.1 показаны схематические изображения трех вариантов теплового преобразователя потенциала влаги на фиг,2 - ход выходного параметра теплового преобразователя потенциала влаги.

Устройство содержит пористый блотс,- состоящий из двух частей 1 и 2 в объеме которого расположен термо- 3 о ид 3.

Преобразователь работает следую- П,им образом.

При помещении преобразователя в исследуемую среду через некоторое время пористый блок 1 и 2 приходит в термодинамическое равновесие с ок ру л.ающей средой. При этом потенциал влаги в среде и блоке становятся равными. При нагревании термозонда 3 температура вблизи его поверхности начинает расти, CKOPOCTI, изменения этой температуры оп1)еделяется тепловыми свойствами пористого блока, которые однозначно зависят от его влагосодержания и соответствующего ему потенциала влаги в этом блоке, Указапная скорость изменения температуры и при1-н-1мается за меру величины потенциала влаги в щей пористой среде.

Форма пористых блоков преобразователей, изображенных на фиг,1(а,б, должна соответствовать применяемому термозонду 3, Так, если термозонд 3 в виде, иглы (фиг,1 q) и выполнен, например, из вольфрамовой проволоки пористый блок изготавливается в виде цилиндра (термозонд расположен по оси цилиндра), а его части 1 и 2 представляют собой части цилиндра, разделенные плоскостями, параллельными основанию. Кольцевой зонд (фиг,1 6 ) располагается в плоскости параллельной основанию пористого цилиндра, а частиЧблока выполняются в виде цилиндрических сегментов. Если термозонд шаровой (фиг.IB), пористый блок имеет форму шаровой оболочки, окружающей этот зонд, а

50926- 2

части блока выполнены в виде шаро- i вых сегментов.

На фиг,2 изображен ход выходного параметра (кривая 1 приведенной сКо- 5 рости изменения температуры термозонда) теплового преобразователя по- тетдиала влаги, в котором термозонд 3 длиной 85 мм представляет собой остекленную вольфрамовую прово- 0 локу диаметром 50 мкм.

Сопротивление термозонда 3 равно 5,5 Ом, Пористый блок цилиндрической формы выполнен из двух разных по объему частей 1 и 2, состоя- 5 ПД1Х из абразивного порошка электрокорунда марки 10-Н и М7-В, На фиг,2 изображены также зависимости выходных параметров от потенциала влаги преобразователей, пористое тело ко- 30 торых выполнено из порошков 10-Н (кривая 2) и М7-В (кривая 3) раздельно.

Применение предлагаемого преобразователя расширяет диапазон изме- 5 рения при сохранении достаточно высокой чувствительности.

Исследования предлагаемого преобразователя показывают, что применение пористого блока, изготовленного 0 из двух различньк частей, состоящих из абразивных порошков разного размера и дисперсности, а, следовательно, и пористости, позволяет расишрить диапазон измерения до интервала 10- 200 Дж/кг, В то же зремя преобразователи с однородными блоками позволяет проводить измерения или в интервале 10-120 Дж/кг, или 80-220 Дж/кг.

Применение предлагаемого преобра- ,„ зователя потенциала влаги почвы для контроля Благообеспеченности растений на сельскохозяйственных полях, а также в сооружениях за срытого грунта позволяет обеспечить повышенную по сравнению с другими известными устройствами точность оценки влагозапа- са в широком интервале его изменения.

5

5

Формула изобрете ния

1, Тепловой преобразователь потенциала влаги дисперсных материалов, содержащий пористый блок и термозонд, размещенный внутри пористого блока, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и повышения точности измерений, пористый блок выполнен по

крайней мере из двух раздельных частей, состоящих из пористых материа- лов, имеющих максимальную чувствительность в разных частях диапазона изменения потенциала влаги.

2,Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что термозонд выполнен в виде иглы, размещенной по оси цилиндрического пористого блока, а части пористого блока представляют собой цилиндры, соединенные основаниями,

3.Преобразователь по п.1, о т - Л ичающийся тем, что термо / А I;.V; -/. vf; ;.

-:-с:1 : :А

/X X/ ,,

зонд выполнен в виде кольца, размещенного в плоскости.параллельной основанию цилиндрического пористого блока, а части цилиндрического блока представляют собой цилиндрические сегменты.

4. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что термозонд выполнен в виде шара, размещенного в центре шаровой оболочки пористого блока, а части шаровой оболочки представляют собой шаробые сегменты.

/

; ;

f ue.2

200 /7ofnefnft/ff efeu

/l,)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам влагометрии. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона и повышение точности измерений. Для этого в тепловом преобразователе, содержащем пористый блок и термозонд, размещенный внутри пористого блока, пористый блок выполнен по крайней мере из двух раздельных частей, состоящих из пористых материа- лов, имеющих наибольшую чувствительность в разных частях диапазона изменения потенциала влаги, а термозонд расположен в объеме пористого блока таким образом, что части его общей длины или поверхности расположены в частях блока и пропорциональны объему эт.их частей. Термозонд выполняют при этом в виде иглы, в виде кольца или шара. З.з.п, , 2 ил. сл tc СП о со ю Од

Редактор С.Лисина

Составитель В.Зайченко Техред И.Гайдош

Заказ 4402/38Тираж 778Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С.Шекмар