Устройство для измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к емкостным датчикам для непрерывного измерения влажности сыпучих материалов, например, зерна.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее высококачественный и нулевого потенциала электроды один из которых выполнен подвижным и снабжен тарированным грузом, имеет корпус в виде вертикально установленного участка трубопровода,электрод нулевого потенциале выполнен в виде шарнирно подвешенной стенки корпуса, а высокопотенциальный электрод закреплен на вертикальной перегородке, установленной в корпусе и образу- . гощей с электродом нулевого потенциала

рабочую камеру, выходное сечение которой меньше корпуса.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, где электрод 1 с высокоча стотным кабелем, электрод 2 снабжен тарированным грузом для создания-необходимого уравновешивающего усилия,

Электрод 1 выполнен неподвижным, а электрод 2 - подвижным. Заполнение датчика обеспечивается через малое сечение выходной щели З по сравнению с входным сечением 4. Высокочастотный электрод 1 закреплен на изоляционном материале 5 и экранирован пластинкой 6. Между экраном 6 и крышкой 7 проходит излишний материал, чем достигается постоянный уровень материала над датчиком. Между электродами

. 1 и 2 проходит измеряемый сыпучий материал 8.

ы ел

Измеряемый сыпучий материл 8 подается в датчик через сечение 4 и заполняет пространство устройства, которое создает усилие, способствующее смещению электрода 2 с вертикального положения. Электрод 2 присоединяясь к массе, имеет нулевой потенциал. При вертикальном положении электрода 2 емкость датчика (минимальный объемный вес) определяется по формуле S

О

d

(D

где е-диэлектрическая проницаемость измеряемого материала;

S - площадь неподвижного электрода;

d - расстояние между электродами.

С увеличением объемного веса сыпучего материала увеличивается и диэлектрическая проницаемость материала иа, вследствие чего при отсутствии возможности отклонения висячего электрода, формула 1 принимает вид;

ff -L Л с Q

(2)

Ce+Ae)S.

ud :

что вызывает погрешность измерения.

Однако в предлагаемом с увеличением объемного веса, увеличивается отклоняющая сила, действующая на висячий электрод и перемещает его от вертикального положения. С перемещением электрода увеличивается среднее расстояние между электродами на , вследствие чего расчетная формула принимает вид:

г,- (e + Ag)

L2 d+Ad

Степень уплотнения материала в датчике зависит от силы реакции висячего электрода с грузом, а величина силы, действующего на висячий электрод, зависит не только от объемного веса, но и от высоты материала.

Приведенная нами расчетная формула справедлива только при примерно разном влиянии на результат скорости изменения диэлектрической проницаемости и расстоя- 5 ние между электродами. В переходном процессе (при резком изменении потока измеряемого материала). Эти соотношения нарушаются, а в установленном режиме при плавном изменении потока материала - 10 обеспечиваются конструкцией датчика. Длительность переходного процесса ни- чтожно мала, вследствие чего оно практически не влияет на результат измерения.

Предлагаемым изобретением по сравнению с известным уменьшается погрешность измерения приблизительно в 3-4 раза (см.таблицу).

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого устройства и известного на определение влажности зерна пшеницы с разным удельным объемом приведены в таблице,

15

20

25

30

35

40

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности сыпучих материалов, содержащее высокочастотный и нулевого потенциала электроды, один из которых выполнен подвижным и снабжен тарированным грузом, отличающееся, тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено корпусом в виде вертикально установленного участка трубопровода, электрод нулевого потенциала выполнен в виде шарнирно подвешенной стенки корпуса, а высокопотенциальный электрод закреплен на вертикальной перегородке, установленной в корпусе и образующей с электродом нулевого потенциала рабочую камеру, выходное сечение которой меньше входного.

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: Устройство содержит емкостный датчик, содержащий высокопотенциальный и нулевого потенциала электроды, один из которых выполнен подвижным и снабжен тарированным грузом. Устройство снабжено корпусом в виде вертикально установленного участка в трубопроводе, электрод нулевого потенциала выполнен в.виде шарнирно подвешенной стенки корпуса. Высокопотенциальный электрод закрепле.н на вертикальной перегородке, установленной в корпусе и образующей с электродом, нулевого потенциала рабочую камеру, выходное сечение которой меньше входного. 1 ил.