Способ измерения влажности древесной стружки Советский патент 1989 года по МПК G01N27/22 

(21)4380871/31-25

(22)22.02.83

(46) 30.10.8$. Бкш. № 40

(71)Воронежский лесотехнический институт

(72)Ю.И.Меремьянин, Е.М.Русинов, А.Т.Долгополов и С.В.Соилова

(53)551.508.7(088.8)

(56)Музалевский В.И. Измерение влажности древесины. - М.: Лесная промьшшенность, 1976, с.8.

Леонов Л.В. Технологические измерения и приборы в лесной и деревообрабатывающей промышленности. - М.: Лесная промьшшенность, 1984, с.182.

(54)СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСНОЙ СТРУЖКИ

(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- яовано для измерения влажности древесной стружки, например, в деревообрабатывающей промышленности при производстве древесно-стружечных плит. Цель изобретения - повышение точности измерения. Предварительно отсепарированная по массе древесная стружка пропускается между обкладками конденсатора, на которые подается постоянное напряжение от источника, одна обкладка конденсатора закреплена на валу синхронного злек- тродвигателя, а другая - на соосном ему валу датчика частоты вращения, связанных с измерителем числа оборотов, проградуированным в единицах влажности. Величину влажности стружки определяют в зависимости от скорости вращения второй обкладки по предварительно полученной градуиро- вочной кривой для различных значений плотности стружки. 2 ил.,1 табл.

(С

(Л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности древесной стружки, например, в деревообрабатывающей промышленности при производстве древесно-стружечных плит. Цель изобретения - повышение точности измерения. Предварительно отсепарированная по массе древесная стружка пропускается между обкладками конденсатора, на которые подается постоянное напряжение от источника, одна обкладка конденсатора закреплена на валу синхронного электродвигателя, а другая - на соосном ему валу датчика частоты вращения, связанных с измерителем числа оборотов, проградуированным в единицах влажности. Величину влажности стружки определяют в зависимости от скорости вращения второй обкладки по предварительно полученной градуировочной кривой для различных значений плотности стружки. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности древесной стружки например, в деревообрабатывающей промьшшенности при производстве древесно-стружечных плит.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг.1 схематически изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 - градуировочная зависимость влажности от скорости вращения пластины конденсатора для различных плотностей стружки.

Измеряемый материал - древесная стружка 1 размещается между обрслад- ками 2 и 3 конденсатора, причем обкладка 2 вьшолнена в виде конуса, направленного вершиной в сторону обкладки 3. Обкладка 2 закреплена на валу синхронного электродвигателя 4, а обкладка 3 - на соосном ему валу датчика 5 частоты вращения, связанного с измерителем 6 числа оборотов, проградуированным в единицах влаж- ности. На обе обкладки 2 и 3 конденсатора подается постоянное напряжение от источника 7 стабилизированного постоянного напряжения.

С1

00

Од

со

31518763

Рсализащш предлагаемого способа

помсмчью устройства осуществляется

леду1п1;;им образом.

Предварительно перед процессом из- .i jpf;ind производят сепарацию частиц т1)ужг;;1 по массе и измеряют плотность и.:дества с помощью стандартных тен- омо.тричоских датчиков, установленных опорах пневмопровода, по которому )1ижется стружка в технологическом отоке.

Лревесиая стружка 1 насыпается ля измерения между обкладками 2 и 3 конденсатора в избыточном количетве с верхом без дополнительного меанического уплот 1ения. При подаче а обкладки конденсатора 2 и 3 потоянного напряжения от источника 7 постоянного напряжения между обкладами 2 и 3 конденсатора возникает элек Г1)Ическое поле. Это электриче- i:Koe гюле само уплотняет древесную стружку в датчике-конденсаторе, как затятивая ее туда. Уплотнение за с чет СШ1 электрического иоля за- лгсит от напряжения между обкладками конденсатора, кон4)игурации электродов, т.е. обкладок, и их площадки и ; изле стрическо1 1 проницаемости П шоряемой древесной стружки. Ди- плектрическая проницаемость древес- иг; стружки зависит от ее влажности. Тпк как напряжение, подаваемое на обкладки конденсатора от источника 7 постоянного напряжения, строго ста()илизирова}1о и геометрические размеры электродов-обкладок 2 и 3 i;oiUi,cHCci.Topa не меняются, то степень уплотнения древесной стружки между обкладками 2 и 3 конденсатора зависит только от Елалшости древесной стружки.

Попав в электрическое поле между . обкладками 2 и 3 конденсатора, ча- древесной стружки заряжают- гя. Величина заряда q пропорциональна диэлектрическо проницаемости древесной . Диэлектрическая нршппласмость древесной стружки, i.:;i;: указывалось выше, зависит от ее влажности. Следовательно, величин.: заряда q также зависит от влажности древесной стружки.

Мелзду электрическими зарядами согласно закону Кулона возникают си- лТл электрического взаимодействия, прямо пропорциональные величинам зарядов:

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

гд

де ле др ме но тр де ко ве ни фи от

тр кр эт дв ни сц ре ко те ст ра то но др ко ще ск де др са 5 хр да да св ро

ны ст ки пл ва ки пл

F К aiJ.a.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

где

F Ч

и Ча г

К сила взаимодействия 1-ши сила Кулона; величина зарядов; расстояние между зарядами;

коэффициент пропорциональности.

Эти силы электрического взаимодействия можно считать силами сцепления между отдельными частичками древесной стружки. Следовательно, между отдельными частичками древесной стружки, находящейся в межэлектродном пространстве конденсатора, действуют силы сцепления, величина которых зависит от влажности древесной стружки. Таким образом, возникает как бы муфта сцепления,коэффициент сцепления которой зависит от влажности.

При включении синхронного электродвигателя 4, на валу которого закреплена обкладка 2 конденсатора, эта обкладка придет во вращательное движение с постоянной скоростью. счет сил электрического сцепления, образующих своеобразную муфту сцепления, часть этого движения передается обкладке 3 конденсатора, которая также приходит во вращательное движение. Величина этой части вращательного движения, которая передается обкладке 3 конденсатора, зависит от влажности древесной стружки, так как от влажности древесной стружки зависит величина коэффициента сцепления образовав- щейся муфты сцепления. Поэтоьгу по скорости враще 5ия обкладки 3 конденсатора можно судить о влажности древесной стружки. Обкладка конденсатора 3 закреплена на валу датчика 5 ча.стоты вращения. Оси вала синхронного электродвигателя 4 и вала датчика 5 частоты вращения совпадают. Датчик 5 частоты вращения связан с измерителем 6 числа оборотов.

На фиг,2 изображены градуировоч- ные зависимости влажности древесной стружки от скорости вращения обкладки 3 конденсатора для трех значения плотности вещества - стружки. Кривая 8. соответствует плотности стружки {С 0,7510 кривая 9 - плотности стружки 0,610

,

кривая 10 - плотности стружки И 0,45.10 кг/м .

По измеренной величине скорости вращения обкладки 3 конденсатора, зная предварительно измеренную плотность вещества, по предварительно полученной соответствующей градуиро- вочной кривой определяют влажность древесной стружки.

Обкладка 2 конденсатора вьтолнена в виде конуса, направленного вершиной в сторону обкладки 3 конденсатора. Если поверхность обкладки 2 конденсатора сделать плоской, как и обкладку 3 конденсатора, то при подаче на обкладки 2 и 3 постоянного напряжения от источника 7 между ними возникает электрическое поле, напряженность которого будет максимальна на периферии обкладок и минимальна в центре. Это приведет к тому, что древесная стружка будет силами электрического поля стягиваться к периферии обкладок, и середина обкладок при этом не будет работать. .При этом взаимодействие сыпучего материала - древесной стружки, находящейся в межэлектродном пространстве конденсатора, с вращающейся обкладкой 2 конденсатора не будет равномерным по всей ее поверхности. Чтобы исключить это явление, обкладку 2 конденсатора выполняют в виде конуса, направленного вершиной в сторону обкладки 3 конденсатора. При такой конфигурации обкладки конденсатора 2 напряженност электрического поля в центре обкладок выше, чем на периферии. При этом взаимодействие сьтучего материала - древесной стружки равномерно по всей поверхности вращающихся обкладок конденсатора.

Предлагаемым способом с помощью устройства для его осуществления измеряют влажность стандартной древесной стружки, идущей на производство

636

древесно-стружечных плит. При этом на обкладки 2 и 3 конденсатора подают стабилизированное постоянное напряжение величиной 6000 В.

Обкладка 2 конденсатора приводит- . ся синхронным электродвигателем во вращательное движение с постоянной

скоростью 3000 об/мин. Для измерения используют древесную стружку влажностью 8,2; 10,5 и 12,1% (действительную влажность при этом измеряют термогравиметрическим способом)

Лее полученные в результате измерения данные сведены в таблицу.

Применение предлагаемого способа измерения влажности древесной струж..- позволяет повысить точность из-

мерения, что снижает брак при произ водстве древесно-стружечных плит в деревообрабатъгоающей промбщшенности.

25

Формула изобретения

Способ измерения влажности древесной стружки емкостным датчиком, заключающийся в том, что поток исследуемого материала пропускают между обкладками конденсатора, измеряют физический параметр, характеризуюпщй влажность и по предварительно полученной градуировочной кривой опрееляют значение влажности по результатам измерений, отли-чающий- t я тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительно производят сепарацию частиц стружки по массе, измеряют плотность вещества, подают на обкладки конденсатора постоянное напряжение, вращают одну пластину конденсатора с постоянной скоростью, а в качестве параметра, арактеризующего влажность, измерят скорость вращения второй пластины конденсатора.

римечание.

W - действительная влажность древесной стружки; WKIIH - измеренная предлагаемым способом влажность древесной стружки; абсолютная погрешность измерения предлагаемым способом; W - влажность древесной стружки, измеренная емкостным способом (прототип) ; - абсолютная погрешность измерения емкостным способом; п - скорость вращения (число оборотов) обкладки 3 конденсатора.

фиг. 7