Устройство для абсолютного измерения влажности Советский патент 1986 года по МПК G01N22/04 

(№0, выполненная в гиде диэлектрического Р с углублением. Под действием СВЧ-колебаний, возбужден ных в Р 1, происходит диэлектрический нагрев ИМ, влага из которого испаряется и через отверстия 8 в Р 1 и экране 5 выходит наружу. Во время процесса нагрева изменение массы ИМ фиксируется электронными весами 7, и сушка идет до тех пор,

1

Изобретение относится к измере- тп) влажности и может использоваться для абсолютного измерения влажности сьтучих материалов.

Цель изобретения - ускорение процесса и повышение точности измерений .

На фиг.1 представлена сушильная камера устройства для абсолютного измерения влажности, разрез А-А; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства; на фиг.З - нижняя стенка сушильной камеры с кассетой для пробы.

Сушильная камера выполнена в виде СВЧ-резонатора 1, верхняя и нижняя стенки которого представляют собой съемные цилиндрические стаканчики 2 и 3. В верхнем цилиндрическом стаканчике 2 размещен элемент 4 возбуждения, например, в виде штьфя, направленного ответвителя или рупорного Согласователя. Сушильная камера помегдена в экран 5 и через диэлек трический шток 6 жестко соединена с электронными весам 7.

Цилиндрическая форма СВЧ-резонатора 1 является более предпочтительной по сравнению с прямоугольной, так как обеспечивает более высокую добротность.

Отверстия 8 на поверхности резонатора 1 конструктивно выполнены в виде запредельных волноводов, что является эффективным средством ослабления СВЧ-электромагнитного поля, проникающего через отверстия 8 резо- f:3Topa 1 .

Для исключения проникновения СВЧ- излучения из резонатора 1 сушильной

252716

пока влажность ИМ не достигнет заданной остаточной влажности Wo, которая измеряется. По окончании про- песса сушки влажность W рассчитывается по формуле: W (Р-Р,)-100/Р -И% , где Р - масса влажного ИМ, Р, - конечная масса ИМ. Затем влажность в процентах фиксируется на цифровом индикаторе и печатается на бумаге. 1 3.п. ф-лы, 3 ил.

камеры в окружающее пространство он помещен в цилиндрический экран 5 с отверстиями 8 по всей поверхности для выхода испаряемо го материала 5 рлаги. Для исключения обратной реакции экрана 5 на резонатор 1 внутрен- няя поверхность экрана 5 покрыта ело ем поглотителя 9.

Устройство для абсолютного изме0 рения влажности сыпучих материалов содержит генератор 10 электромагнитных колебаний, представляющий собой СВЧ-генератор, сушильную камеру 11, выполненную в виде СВЧ-резонатора 1

5 с отверстиями 8 по всей его поверхности в виде запредельных волноводов электронные весы 7, например тензо- метрические, микропроцессор 12, цифровой индикатор 13, цифровое печата0 ющее устройство 14, вентилятор 15 для продувки сушильной камеры 11 горячим сухим воздухом, индикатор 16 уровня мощности генератора 10, маломощный СВЧ-генератор 17, кассету 18

5 для пробы измеряемого материала, выполненную в виде диэлектрического резонатора, передающую 19 и приемную 20 диэлектрические антенны, установленные на нижнем съемном стаканчике

3 резонатора 1, усилитель-преобразователь 21.

Устройство работает следующим образом.

В кассете 18 для пробы, например,

, из фторопласта, осуществляющей дозировку и являющейся одновременно диэлектрическим резонатором, помещают в СВЧ-резонатор 1 материал, влажность которого измеряется (зерно, корма, минеральные удобрения)

3

затем измеряется его масса электрон ньми весами 7, которая фиксируется на цифровом индикаторе 13 и при помощи цифрового печатающего устройства 14 на бумаге. Включают генератор 10, и излучение передается на элемент 4 возбуждения камеры СВЧ-ре зонатора 1. Одновременно включают маломощный СВЧ-генератор 17, соединенный с передающей диэлектрической антенной 19. В отдельных случаях можно на антенну 19 через направленный ответвитель передавать часть мощности от генератора 10. Под действием СВЧ-колебаний, возбужденных в резонаторе 1, происходит диэлектрический нагрев ихмеряемого материала, влага из него испаряется и через отверстия в резонаторе 1, являющемся сушильной камерой 11, и отверстия в экране 5 выходит наружу.

В процессе сущки влажность измеряемого материала непрерьшно уменьшается и, следовательно, изменяется передача СВЧ-энергии от передающей 19 к приемной 20 диэлектрической антенне через кассету 18 для пробы, нагруженную измеряемым материалом, и сигнал от приемной антенны 20 поступает на усилитель-преобразовател 21, ас него - на второй вход микропроцессора 12, управляющего выключением генератора 10. Сигнал с усилителя-преобразователя 21 пропорционален влажности материала.

Во время нагрева изменение массы измеряемого материала фиксируется электронными весами 7, и сушка идет до тех пор, пока влажность материала не достигает заданной остаточной влажности, которая измеряется по передаче СВЧ-энергии через кассету 18 для пробы от передающей 19 к при527164

емной 20 антенне. При достижекии заданной величины остаточной влажности микропроцессор 12 выключением генератора 10 прекращает процесс 5 сущки. Во время сушки резонатор 1 обдувается сухим горячим воздухом от вентилятора 15.

Мощность СВЧ-генератора 10 контролируется индикатором 16. По окон- 0 чан1ти процесса сушки микропроцессор 12 производит расчет влажности по формуле

100 + Wo,

где Р - вес влажного материала; Р, - конечный вес;

We,- заданная остаточная влажность. Влажность в процентах фиксируется на цифровом индикаторе и печатается на бумаге.

Формула изобретения

1. Устройство для абсолютного измерения влажности, содержащее сушильную камеру с отверстиями на одной из стенок и расположенную в ней кассету для пробы, установленную на электронных весах, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса и повьшзения точности измерений, сушильная камера выполнена в виде . сверхвысокочастотного резонатора, помешенного в соосно расположенный экран, на внутреннюю поверхность которого нанесен слой поглотителя, при этом на стенках резонатора и экрана выполнены запредельные отверстия.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что кассета для пробы выполнена в виде диэлектрического резонатора с углублением для исследуемого материала.

raj ОЗОЗСЮС

Фиг.2

Изобретение может быть использовано для абсолютного измерения : влажности сыпучих материалов (зерна, корма, минеральных удобрений). Цель изобретения - ускорение процесса измерений и повьшение точности измерений. Устройство содержит сушильную камеру, выполненную в виде СВЧ-резонатора (Р) 1 с отверстиями 8 по всей его поверхности, вьтолненными в виде запредельных волноводов. Верхняя и нижняя стенки Р 1 состоят из съемных цилиндрических стаканчиков 2 и 3. В стаканчике 2 размещается элемент возбуждения 4. Р I помещается в соос- но расположенный экран 5 с отверстиями 8 по всей поверхности и через диэлектрический щток 6 жестко соединяется с электронными весами 7. Для исключения реакции экрана 5 на Р 1 внутренняя поверхность экрана 5 покрывается слоем поглотителя 9. В Р 1 располагается кассета для пробы измеряемого материала (Л bCt СП

Фиг.З

Редактор О.Бугир

Составитель Н.Мануйлова

Техред В.Кадар Корректор Е.Сирохман

Заказ 4618/46 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ 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