Устройство для измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измеритепьно технике и может быть использовано в раз личных отраслях народного хозяйства при определении влажности труднссыпучих мат риалов. Известно устройство для измерения влажности материала в потоке, снабженно пружинными уплотнителями или специальными заслонками и емкостным датчиком fl , Применение заслонок ведет к услож нению конструкции устройства, а npHMeHew ние Пружинных уплотнителей невозможно я3-3а слабого истечения трудносыпучетх материала. Ближайшим техническим решением к изобретению является устройство для измерения влажности сыпучих Материале / содержащее приемный бункер, шнёк-питатепь, формирующуюнасадку и направляющую трубу с емкостньпл датчиксж 12. Зона постоянного уплотнения в этом устройстве образуется за счет трения о Стенки формирующей насадки и Направляющей трубы. Однако показания етлкостного датчика в этом устройстве зависят от гранулометрического состава, так как объемная плотнсють изменяется в зависимости от гранулометрического состава материала, С увеличением гранулометрического состава объемная плотность в зоне емкостного датчика уменьшается, с уменьшением граносостава увепичиваатся, за чего появляются большие погрешности в измерении. Целью изобретения является устранение В7ШЯНИЯ объемной плотности при переменном гранулометрическом составе материала и повышение за счет этого точности измерения. Цель достигается тем, что в устройстве, имеющем приемный бункер, шнек-питатель, формирующую насадку, направпяюШую трубу и емкостной датчик, применена уплотняющая насадка, телескопически соединенная с направляющей трубой. Изменяя длину рабочей части уплотняющей насадки (за счет ее телескопического соединения с направлякяцей трубой) в 3 7-7 Зависимости от гранупометрического состава трудносыпучего материала, поддержи вают заданную плотность в емкостном датчике, тем самым повышают точность иаугерания впажности. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид. (привод шНека не показан). Устройство для измерения впажности трудносыпучих кормосмесей в потоке имеет приемный бункер 1, шнек-питатель 2, установленный в формирующей насадке 3 К формирующей насадке 3 подсоединена направл5пощая труба 4, изготовленная из изолирующего материала, на которой расположен емкостный датчик одностороннег поля 5. С направляющей трубой тепескопически соединена уплотняющая насадка 6 Устройстгео работает следующим образом. Материал с помощью пробоотборочного устройства (не показано) загружает ся в приемный бункер 1, откуда отбирает ся шнеком-питателем 2. Под действием шнека-питателя 2 и формирующей насадки 3, формируется поток материала, который поступает в направляющую трубу 4. За счет сил давления корма и Трё1Ё ия его о стенки направляющей трубы 4 и уплотняю щей насадки 6 в емкостном датчике 5 со здается степень уплотнения материала. Объемная плотность в емкостном датчике зависит от гранулометрического состава трудносыпучего материала (грубого корма) и длины рабочей части уп лотняющёй насадки. При изменении гранулометрического состава корма от 0,1 см до 3 см и изменении длины.направляющей трубы от -5 см до +5 см (за нулевую точку отсчета принята середина уплотняющей насадки, совмещенная с кондом направляющей трубы), изменении влажности от 10 до 18%, объемная плотность определяется по следующему уравнению pei рессии в кодирсжанном виде Р 0,325 - О,0бг - О,О73В,(1) где Р объемная плотность корг- относительное изменение гранулометрического состава исследуемого материала;- . г - гранулометрический состав корма, изменяющийся от 0,1 до 3 см, следова тельно, г изменяется от г-1 до С- относительное изменение длины рабочей части уплотняющей насадки; BrL/5 где Ь - длина рабочей части уплотняющей насадки, изменяется от -5 см до +5см, следовательно изменяется от -1 до +1. Изменение объемной плотности трудносыпучего материала от гранулометрического состава и длины направляющей трубы представлено на фиг. 2. В результате проведенных исследсжаний выяснено, что электрическая емкость датчика в зависимости от изменения влажности от 8,8% до 19,2%, объемной плотности от 0,15 до 0,5 г/см и гранулрметрического состава от 0,05 см до 5 см на частоте Ю мГц аппроксилируется уравнением регрессии в кодированном виде € 5,32 + 1,73 + 1,47 + 0,64 + + 0,78 f .(2) где W) -относительное изменение влажности корма; Le) -влажность корма изменяется от 8,8 до 19,2%, следовательно, ш) изменяется от -1,215 до +1,215; -относительное изменение объемной плотности корм.а, о -Р-о. 0, Р - объемная плотность корма изменяется от 0,15 до 0,5 г/см , следовательно, Р изменяется от -1,215 до +1,215. Анализируя уравнение (2), приходимк вьюоду о сом, что электрическая емкость йе зависит от гранулометрического состава корма, однако от . гранулометрического состава зависит объемная плотность материала. При изменении гранулометрического состава от 0,1 см до 3 см объемная плотность согласно (1) изменится от 0,265 0,385 г/см . Для подстановки значения плотности в уравнение репрессии (2) произведем ее кодирование по следующему выражению о -P-Q 5 Т 0,fl5 . Изменение гранулометрического состава от 0,1 см до 3 см вызовет изменение плотности в кодирсванном виде от R -0,44 до R 0,44. Подставляя дан.ное изменение объемной плотности во (2) выражение , рассчитаем изменение емкости,-вызванное изложением гранулометрического состава. Зависимость емкости от влажности и от плотности (гранупометрического состава) представлена . О. Ошибка измерения емкости, вызванная изменением гранулометрического состава от О,1 до 3 см, составит на влажности КУ/оС С С,бпф, на влажности 15% ДС 1,3 пф , на влажности 18%дС 2,ОпФ. Ошибкуизмерения по влажности определим графически по фиг, 3 При изменении гранул Ж{етрического состава от 0,1 см до 3 см она будет равна примерно 2,5% влажности при. изменении влажности от 10 до 18%. Избежать ошибки при измерении влажности можно при компенсации изменения объемной плотности, вызванной изменение ем гранулометрического состава, изменением длины уплотняющей насадки. При указанных пределах изменения гранулометрического состава корма и уплотняющей , насадки, из уравнения (1) можно получить следующее равенство в кодированном выражении. о,овг 0,073е,. (3) или 0,82 г . (4) При изменении длины рабочей части уплотняющей насадки прямо пропорционально изложению гранулометрического состава в емкостном датчике, расположенном на направляющей трубе будет поддерживать йя постоянная объемная плотность, в данном случае 0,325 г/см и изменение электрической емкости будет определяться только изменением влажности согласно выражению, полученного из уравнения рег рессии (2),, С 5,45 + l,73tft + 0,64Uu . (б) Этим исключается влияние грануломет рического состава на изменение емкости. Использование устройства измерения влажности трудносыпучик материалов с перо сенным гранулометрическим составом позволит более точно измерить влажность материале в потоке и создать автема тизированные системы управления сушкой,, змешиванием, брикетированием в технопо гических лишшх кормопроизводства и повысить качество выпycкae fыx кормосмесей. Формула изобретения Устройство для измерения влажности сыпучих материалов, содержаигее приемный бункер, шнек-питатепь, формирующую насадку и направляющую трубу с емкостным датчиком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния плотности материала, оно снабжено уплотняющей насадкой, телескопически соединенной с направляющей трубой, причем длина рабочей части уплотняющей насадки выбирается из услсвия пропорциональности изменения гранулометрического состава исследуемого материала е 0,82 г , где - относительное изменение длины рабочей части уплотняющей насадки; Г - относительное изменение гранулометрического состава исследуемого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Кричевский Е. С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых. М., Недра-, 1972, р. 102. 2. Кулишенко А. 3. и др. Емкостный датчик для измерения влажности шихты в потоке. - Кокс и .химия, 1962, № 2, с. 16-19 (прототип).

vy л.,/.. .A....,

/////7////////////y7////7///y/jy/y7/7jjf//7//////////////Z

I

ш

a« OTrogs «yzai . ..

, 1

, ,,.;. ,

, .f.. { I, -f 779872