СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛА Советский патент 1969 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к способам измерения влажности материала диэлькометрическим методом.

Известен диэлькометрический метод измерения влажности с разделением и без разделения активной и реактивной составляющих, основанный на предварительном уравновешивании схем, при отсутствии материала в датчике или с материалом, имеющим влажность, принятую за начало отсчета, с лоследующим разбалансированием схемы измеряемой величиной и использованием величины сигнала разбаланса при- увеличении процентного содержания влаги в материале и .получении непосредственного отсчета. Результат измерения оценивается также изменением образцовой переменной величины, необходимой для достижения начального состояния или равновесия измерительной схемы, либо замещением измеряемой величины в процессе измерения равновеликой известной величиной.

Известный способ не обеспечивает требуемую точность измерения влажности материала при значительных изменениях активной проводимости, зависящих от рН воды, увлал няющей материал (погрешность достигает 1,6 абс. о/с), непостоянства состава материала (погрешность достигает ,7 абс. о/о по влаге), его уплотнения, геометрии и т. д.

Предложенный способ измерения влажности материала днэлькометрическим методом повышает точность измерений и состоит в том, что дифференциальная схема или измерительный мост предварительно разбалаисируются при отсутствии материала в датчике или с материалом, имеющим влажность, принятую за начало отсчета. Для получения разбаланса в плечо сравнения включают образцовую емкость, величина которой берется в несколько раз больше емкостной составляющей полного сопротивления датчика, соответствующей верхнему пределу измерения влажности материала. Затем по мере увеличения процентного содержания влаги в материале схема балансируется самой измеряемой величиной (влажностью материала), включенной в рабочее плечо схемы.

Измереиие влажности материала предложениым способом производится следующим образом.

Выбираются измерительная схема (дифференциальная или мостовая), источник питания по напряжению и частоте, датчик и образцовая емкость.

Датчик без материала или с материалом, имеющим влажность, принятую за начало отсчета, включается в рабочее плечо схемы. Образцовая емкость, величина которой в несколько раз больше емкостной составляющей

полного сопротивления датчика, соответствующей верхнему пределу измерения влажности материала, включается в плечо сравнения схемы. Если емкостная составляющая полного сопротивления датчика равна 5-6 пкф, то образцовая емкость берется равной 30- 35 пкф. После включения в рабочее плечо .схемы датчика, а образцовой емкости соответствующей величины - в плечо сравнения получаем предварительный разбаланс схемы.

По предварительному разбалансу схемы, преобразующей сигнал разбаланса переменного тока в пропорциональный сигнал постоянного тока, указатель схемы настраивается на крайнюю отметку щкалы (максимум показаний), принимаемую за начало отсчета процентного содержания влаги в материале. Если необходимо начать отсчет -процентного содержания влаги в материале с нулевой отметки указателя, то -вводится стабилизированное компенсирующее напряжение. Однако ввод компенсирующего напряжения услолшяет схему, увеличивает -потребляемую мощность, что нежелательно при разработке портативных искробезопасных влагомеров. Вести начало отсчета с максимума показаний особенно целесообразно там, где имеются небольшие изменения влажности материала и сигнал необходимо передать в систему телеизмерения, контроля и регулирования влал ности материала.

После выбора начала отсчета в датчик номещается материал и, если необходимо, -фиксируется его начальная влажность. Так как при пустом датчике или датчике с материалом, имеющим влажность, принятую за начало отсчета, сигнал разбаланса наибольший, то по мере увеличения процентного содержания влаги в материале сигнал разбаланса схемы уменьшается за счет увеличения емкостной составляющей полного сопротивления датчика с увлажненным материалом. По шкале указателя производится отсчет влажности материала в процентах.

Включение в плечо сравнения образцовой емкости, в несколько раз большей по величине, чем емкостная составляющая полного сопротивления датчика, соответствующая верхнему пределу измерения влажности материала, позволяет эффективно управлять величиной и фазой тока разбаланса схемы при наличии в датчике увлажненного материала. Так, при изменении активной составляющей

5 полного сопротивления датчика до десяти раз ток разбаланса схемы носит емкостный характер, причем по мере увеличения активной составляющей полного сопротивления датчика увеличивается емкостный характер тока разбаланса схемы, величина которого изменяется весьма мало, в то время как незначительный рост емкостной составляющей вызывает вполне достаточное уменьщение величины тока раз-баланса.

15 Предложенный способ измерения влажности материала диэлькометрическим -методом, уменьщающий влияние активной проводимости на результат замера, значительно повышает точность измерения при изменении рН

0 воды, увлажняющей материал, изменении состава, уплотнения и геометрии материала, обеспечивает самоконтроль работы схемы (при минимальной влажности или пустом датчике - максимальный разбаланс, а при максимальной влажности - минимальный разбаланс, но не равный нулю), а также при малых влажностях достаточный по величине сигнал разбаланса для систем телеизмерения, автоматического контроля и регулирования 30 влажности материалов.

Предмет изобретения

1.Способ измерения влажности материала 35 днэлькометрическим методом с использованием дифференциальных и мостовых схем с включением датчика в рабочее плечо схемы и образцовой емкости в сравнительное плечо схемы, отличающийся тем, что, -с целью

40 уменьшения влияния активной проводимости на результат замера, измерительную схему предварительно разбалансируют.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения разбаланса в качестве образцовой емкости используют емкость, величину которой берут в несколько раз большей емкостной составляющей полного сопротивления датчика, соответствующей верхнему пределу измерения влажности материала.