Устройство для экспресс-контроляВлАжНОСТи СыпучиХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N25/68 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике иэмерения влагосодержанкя матернапов а может быть использовано для определения влажности сыпучих материалов. Известен термоэлектровлагомер для дисперсных и волокнистых матерналсш, в которых о влагосодержании материала судят по его теплопроводности. Термоэлект ровлагомер включает пластину малой Теплоемкости с приклеенньш к ней нагревательным элементом, две термобатареи на противоположных краях пластины и стрелочный гальванометр. Измерение здесь основано на зависимости скорости нагревания пластины от влагосодержания твердого материала, с котсч ым эта пласгнна находится в тепловом контакте {ij. Однако устройство это достаточно сложно по конструкции и в эксплуатации и не обеспечивает устранения впи5шия плотности материала на результаты измерения. Наиболее близким к 1редлагаемому по технической сущности является устройство для измерения влансностн материалов, в которых о влажности материала судят по величине н скорости теплопередачи в нем. Это устройство состоит из датчика с конусообразным корпусом в котором налита электроизоляцисяшая жидкость и размещены нагревательная спираль и измерительные термопары, и стрелочного инд15в:атора температуры. Предварительно негретый до высокой температуры датчик вводят в исследуемый материал своей конусной частью и по степени охлаждения его фиксируемой tepMonapbi судят о влажности материала 2. Недостатками устройства являются кс {структивная сложность исполнения, а также сложность и длительность процесса измерения. Цель изобретения - упрощение конструкции устрсйства. Поставленная цель достигается тем, что применен электронагревательный элемент, служащий одновременно термометром сопротивления, который последо- вагельно включен к исгочнику посгоянной элекгрической энергии одной из K.-3ivn через регулятср потребляемой моошостк а другой - через регулируемый измерительный резистор, который в свою оче- редь подключен параллельно к источнику постоянной электрической энергии через стрелочный индикатор и регулируемый Де лигель напряжения. Ма фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства для экспресс-контроля влажности сыпучих материалов. Устройство состоит из источйика 1 электрической энергии, регулятора 2 потребляемой мощности, электронагревательного элемента 3, служащего одновременно iaaT4HKOM, регулируемого измерительнего резистора 4, стрелочного индинатора 5 н делителя 6 напряжения опорного сигнала, выполненного на переменном и постоянном резисторах. При подключении истоцшка 1 электрической энергии 1 к датчику 3, находящемуся вне исследуемо го материала, через Него протекает электрический ток, определяемый температурозависимым удельным электрическим сопротивлением материала электронагревательного элемента и его геометрическими размерами. При этом потребляемая мощность стабилизируется за счет достилсенк равновесного теплообмена с окружающей воздушной средой и обеспечивается нулевое показание стрелочного индикатора-6 посредством суммирования сигнала измеряемой величю1ы, снимаемого с измерителького резистора 4, и опорного сигнала равной величины, но противоположной по-, лярчосги, снимаемого с делителя напряжения 6 и подстраиваемого с помощью переменного резистора. Время стабилизации незначительно в связи с малой массо датчика. Изменение свойств окружак:)щей среды компенсируется регулятором 2 пот ребляемой мощности, в качестве котсрол-о использован реостат. При погружении нагревательнохО элемента 3 в контролируемый сыпучий материал происходит теплообмен между его поверхностью и окружающей средой, определяемый градиентом температуры и теплопроводностью среды. При этом вода является средой, обеспечивающей быстрое выравнивание температуры между зле ментами сыпучего материала, т.е. среДой вносящей основной вклад в общую -еплопровошюсть. Следовательно, изменение влаяадости ведет к изменению теплопроводности и, как следствие этого, к изменению температуры нагревательного элемента. В результате, электрическое сопротивление нагревательного элемента изменяется. Данное изменение фиксируется стрелочным индикатором 5, отградуированным в единицах влажности, причём чувствительность устройства регулируется за счет, изменения сопротивления регулируемого измерительного резисгфй 4. Использование устройства для вксгг ресс-контроля влажности сыпучих материалов позволяет сократить время контроля, которое составляет для подготовки устройства к работе и проведения одного замера .порядка 1,5-4 мин в зависимости от констру1 тивного исполнения электронагревательного элемента. Помимо этого, использование данного устройства позволяет устранить расходы на разработку и совершенствование устройств для измерения влагосодержания сыпучих материалов, что дает экономию в народном хозяйстве. Формулаизобретения Устройство для экспресс-контроля влажности сыпучих материалов, включающее датчик с электронагревателем и измерительными термопарами, источник постоянного тока и стредочньй индикатчр, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, электронагреоагель последовательно подключен к источнику постоянного тока одной из клемм через введенный регулятор потребляемой мощности, а другой - через ввешнньй регулнруемьй измерительный резистор, который в свою очередь параллельно подгслючен к источнику постоянного тока через сгрелочньй индикатор и введенньй регулируемый делитель напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Берлинер М. А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. М.-Л., Энергии, 1965, с. 211-213. 2.Авторское свидетельство СССР № 265501, кл. Q 01 N 19/1О, 1968 (прототип).

I4I1IHIO

s

т