Устройство для измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в горно-обогатительной, химической, металлургической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности в системах автоконтроля влажности, концентрации, расхода и других параметров дисперсных материалов, транспортируемых по трубопроводам или при шнековом пробоотборе этих материалов.

Цель изобретения - стабилизация чувствительности и повышение точности измерения влажности.

На фиг.1 представлено устройство измерения влажности сыпучих материалов; на фиг.2 - емкостный датчик этого устройства.

Устройство для измерения влажности сыпучих (и трудносьшучих) материалов содержит приемный бункер 1, шнековый питатель 2, установленный в формирующей насадке 3. К формирующей насадке подсоединена цилиндрическая измерительная камера 4 из диэлектрика, на внутренней поверх ности которой вмонтированы кольцевые электроды 5 емкостного датчика одностороннего поля 6. С измерительной камерой, которая выполняет функцию и направляющей насадки, телескопически соединена уплотняющая насадка 7 для обеспечения определенной степени уплотнения материала в камере.

Кольцевые электроды емкостного датчика выполнены с углом скоса, определяемым из выражения.

а arcctt

Д

Ь

«L Jl г /Mdl§l B+7i

2h h 8h

}{i;

где R -- начальный радиус внутренней поверхности кольцевог-з электрода;

d -расстояние между электродами;

h -начальная толщина электродов;

а -начальная ширина электоодов.

Выполнив.электродные ко.аьи.а сечением в виде трапеции, усеченной внутрь в соответствии с выражением, можно создать емкостной датчик, износ которого не влияет на погрешность измерения.

Устройство для измерения влажности ра ботает следующим образом.

Исследуемый материал транспортируется из приемного бункера 1 щнековым питателем 2 через формирующую насадку 3 в

0

направляющую и измерительную камеру 4. При наличии уплотняющей насадки 7 он определенным образом уплотняется и в зоне измерительной камеры 4 имеет постоянное уплотнение, и емкостный датчик 6 реагирует только на величину влажности поступивще- го материала.

Истирание электродов движущимся абразивным материалом приводит к увеличению их диаметра (радиуса R) и соответственно длины, что наряду с влажностью материала влияет на величину измеряемой емкости. Это снижает тсчкость измерения влажнссти.

Трапецеидальная форма кольцевы.х электродов датчика с односторонним усечением в глубь стенки измерительной камеры обеспечивает компенсацию изменения емкости датчика от уве; иченкя длины электродов обратным изменением ее в функции уменьшения ширины (d) электродов. При этом, угол скоса трапе1хии а кольцевого электрода конструктивно выполняется равным расчетному значению выражения (1). Тем самым исключается влияние износа электродов, поддерживается постоянство крутизны градуи- ровочной характеристики (чувствительности) влагомера и обеспечивается высокая точность измерения.

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности сыпучих материалов, содержащее щнековый питатель, цилиндрическую насадку и емкостный датчик, включающий измерительную камеру из диэлектрика с кольцевыми электродами на внутренней поверхности и уплотняющую насадку, отличающееся тем, что, с целью стабилизации чувствительности и повышения точности измерения, сечение кольцевых электродов выполнено в виде трапеции с односторонним углублением в глубь стенки камеры, при этом угол а скоса углубления определен выражением

j

:8ajRTiijj

где R - начальный радиус внутренней поверхности кольцевого электрода; а - расстояние между электродами; h - начальная толщина электродов; а - начальная ширина электродов.

V . ЧЛх-.Ja.

3

f S S

УУЧЧУУОО

ж

t

фиг. 1

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано в системах автоконтроля влажности сыпучих материалов на предприятиях горнообогатительной, химической, металлургической, пищевой, строительной и других отраслей народного хозяйства. Цель изобретения - повышение точности измерения влажности. Предлагаемое устройство содержит цилиндрическую измерительную камеру из диэлектрика с кольцевыми плоскими электродами, которые выполнены трапецеидальной формы с односторонним усечением в глубь стенки камеры, а угол скоса трапеции определяется из выражения: oL arcctg. .{d/2/i-f a/ft-d/g/i(4d+8a/rf } , где R - начальный радиус внутренней поверхнос- ти кольцевого электрода; а - начальная ширина электродов; /г - начальная толщина электродов; d - расстояние между электрода ми. Тем самым исключается влияние износа электродов, поддерживается постоянство крутизны градуировочной характеристики влагомера и обеспечивается высокая точность измерения. 2 ил. (Л К о 00

5

фиг. 2