Датчик влажности сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N25/56 

(З) ДАТЧИК ВЛАУКНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

J

Изобретение относится к измери;тельной технике, а именно к датчикам для контроля влажности сыпучих материалов, например, песка.

При тепловой обработке сыпучих материалов регулируют расход топлива или теплоносителя в зависимости от изменяющейся влажности материала, подаваемого в сушилку. Для контроля влажности сушимого материала и подачи сигнала в цепь управления топливной системы используют различные приборы и датчики влажности.

Известен весовой влагомер,состоящий из напорного бачка вертикального патрубка, бюксы, высокочастотной индуктивной катушки, измерительного генератора, детектора, усилителей сигналов, электромагнита и измерительного прибора. Бачок и вертикальный патрубок соединены между собой трубкой. Вюкса с материалом,влажность которого измеряется, помещается 8 вертикальный патрубок, заполняемый

водой из бачка. Принцип действия прибора основан на измерении веса бюксы с пробой методом электромагнитной силовой компенсации до и после погружения в воду. В зависимости от положения бюксы в патрубке, удерживаемой магнитным полем электромагнита,определяют величину тока электромагнита. По величине токов до и после погружения в воду бюксы с материалом

10 рассчитывают ее вес и влажность Материала.

Известен также Датчик влажности сыпучих материалов, состоящий из кор15пуса с цилиндрическими кюветами, в дно которых вмонтированы электроды, подсоединенные к измерительному устройству в качестве элемента контура высокочастотного генератора. Прин20цип действия датчика основан на измерении электрических свойств исследуемого материала, которые изменяются в зависимости от влажности.

Известные приборы дорогостоящи, сложны в- эксплуатации.

Целью изобретения является упрощение системы контроля влажности и регулирование расхода топлива или теплоносителя в сушильном агрегате.

Эта цель достигается применением весового .дозатора непрерывного действия в качестве датчика влажности, например, мелкозернистого песка.

На фиг.1 изображен весовой автоматический дозатор непрерывного действия с сушильным агрегатом; на фиг. 2 - функциональная схема совместной работы дозатора и сушильного агрегата (как пример конкретного выполнения); на фиг, 3 - кривая зависимости напряжения от влажности материала.

Весовой автоматический дозатор н§прерывного действия (фиг.1), который, как обычно, состоит из течки I, весового транспортера 2, включающего в себя ленту 3 с песком 4, датчик усилия 5, привод 6 с тахогёнератором 7, вариатором 8, цепной передачей 9 10, кожуха 11.,

Весовой дозатор обычно работает в комплекте с сушильным агрегатом, который включает в себя регулятор подачи топлива 12, форсунку 13 и сушилку 1.

Функциональная схема совместной работы дозатора сыпучих материалов и сушильного агрегата (фиг.2) включает в себя датчик усилия 5, тахогенератор 7, регулятор подачи топлива 12, форсунку 13, исполнительное устройство 15, сравнивающее устройство 16, датчик расхода топлива 17 и вольтметр 18.

Для измерения влажности из течки на ленту 3 подают слой сыпучего материала постоянной толщины, вес которого воспринимается датчиком усилия 5. Датчик усилия 5 через систему автоматического регулирования дает сигнал на привод 6 и изменяет скорость транспортерной ленты 3 сохраняя заданную весовую подачу материала. При заданной весовой производительности дозатора вес сыпучего материала , находящегося на ленте 3, изменяется в зависимости от изменения влажности, следовательно и скорость транспортерной ленты меняется в зависимости от влажности сыпучего материала. Чем влажнее материал k, тем меньше скорость ленты 3 и частота

вращения тахогенератора 7, связанного с вариатором 8 и цепной передачей 9 и 10 с лентой 3 транспортера. С изменением частоты вращения тахогенератора 7 изменяется и напряжение, развиваемое тахогенератором.Поэтому влажность материала измеряется непосредственно вольтметром 18 или используется в качестве сигнала для

регулирования подачи топлива в форсунку 13, при этом сигнал от тахогенератора , соответствующий некоторой влажности материала, подается на сравнивающее устройство 16, где

он сравнивается с сигналом, поступающим от датчика расхода топлива 1/, после чего сигнал подается на испол нительное устройство 15 которое приводит в действие регулятор подачи топлива 12, изменяющий количество топлива поступающего в форсунку 13.

Таким образом, работу весового дозатора непрерывного действия можно описать следующим выражением:

° У „о....,.л (П

р5(1+кЮ

ИЛИ

W MSP;

(2)

к

где П Р

производительность дозатора, кг/с;

насыпная плотность сухого материала, кг/Nf; коэффициент пропорциональкности;

W S

относительная влажность дозируемого материала,; площадь поперечного сечения, м.

Уравнение 1 показывает, что с изменением влажности при постоянной производительности скорость движения транспортерной ленты изменяется следовательно, изменяется и напряжение, развиваемое тахогенератором, т.е. с увеличением влажности скорость ленты и напряжение уменьшаютс и наоборот.

Так как напряжение, развиваемое тахогенератором, пропорционально скрости транспортной ленты, можно записать

и

nV,

т.г. - v,(3)

Uf. J. - напряжение тахогенератора, В

п - коэффициент пропорциональности . (3) следует: Из уравнения nvSf(l-fKW) графика (фиг.З) видно, что с увеличением влажности дозируемого материала величина напряжения, развиваемого тахогенератором, падает, что подтверждает правильность приведенных, выражений. Применение известного весового дозатора непрерывного действия в ка честве датчика влажности сыпучих материалов, например, мелкозернисто песка, стало возможным за счет о6нг1ружения зависимости изменения напряжения, развиваемого Тахогенератором от влажности сыпучегоматериа ла. . - . , .

Предложение использовать весовой дозатор непрерывного действия в к-а честве датчика влажности имеет преимущества, так как сам весовой дозатор 25 является неотъемлемой частью техноло

Формула изобретения

Применение весового автоматического дозатора непрерывного действия в качестве датчика влажности сыпуч11х материалов. 916 гического оборудования, используемой для дозированной подачи сыпучего материала в сушильный агрегат, при тепловой обработке сыпучих.материалов,а следовательно, отпадает необходимость установки специального дорогостоящего прибора для контроля влажности. Дозатор прост в эксплуатации, надежен в работе. Использование весового дозатора непрерывного действия в качестве датчика влажности сыпучи) материалов позволяет устранить расходы на приобретение, монтаж и эксплуатацию дополнительного прибора для замера влажности и регулирования подачи топлива в форсунку сушилки, что даст экономию в народном хозяйстве.