Устройство для измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ °

I

Изобретение относится к области контроля материалов физическими методами и может найти применение в угольной и горной промышленностях для непрерывного контроля влажности.

Известно устройство для измер1ения влажности сыпучих материалов в потоке, основанное на измерении мощности потерь электромагнитной энергии во влажном образце. Это устройство содержит индуктивный датчик, питаемый от ВЧ-автогенератора, и расположенный вблизи исследуемого материала СП.- i ,

Недостатком устройства является низкая точность измерения влажности вследствие низкой чувствительности и П|эедставительности анализа, что объясняется концентрацией электромагнитного поля внутри катушки и слабым проникновением внутрь материала. Погружение датчика в исследуемом материале понижает надежность

устройства и делает необходимым борьбу -с налипанием. .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, представляющее собой ВЧ-автогенератор, в контур которого включен датчик, через который пропускается исследуемый материал 121 Недостатками данного устройства является то, что оно не позволяет из10мерять материал переменной массы, т.е. сыпучих материалов с изменяющейся высотой насыпки. Для компенсации влияния высоты слоя материала требуется применение дополнительных

15 устройств, что усложняет конструкцию.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения

30 влажности, выполненном в виде генератора, в контур которого введен датчик, датчик выполнен в ьиде катушки индуктивности, половина витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной плоскости, в которой расположена вторая полови на витков. На чертеже представлено устройство. Устройство содержит-ленту конвейера 1, на которой находится исходный материал 2, датчик 3, являющийся частью колебательного контура ВЧ генератора , через эмиттерный повторитель соединен с ЧМ-детектором 5, установленным под конвейерной лентой 2. Выходы if -плотномера 6 и ЧМ-детектора 5 подключаются на вход вычислительного устройства 7, соединенного с индика- торным устройством 8. Устройство работает следующим образом. Исследуемый материал 2, находящийся на конвейерной ленте 1, проходит между витками индукционного датчика 3, являющегося частью колебательного контура ВЧ генератора k, О влажности материала судят по частоте генератора, которая уменьшается при увеличении влажности,плотности и высоте Насыпки ,материала, что объясняется изменением параметров катушки, а именно ее активного сопротивления за счет роста потерь ВЧ-мощнорти на токи проводимости. Изменение частоты ВЧ-генератора регистрируется ЧМ-детектором 5- Для компенсации влияния колебаний плотности применен у -плотномер 6.Сигналы ЧМ-детектора 5 и плотномера 6 поступают на вход вычислительного устройства 7, которое вводит коррекцию на плотность материала, а также осуществляет усреднение резул татов Измерения по времени измерения с помощью таймерного .устройства а также предусмотрена коррекция показаний прибора в зависимости от ви да материала, которое осуществляетс с помощью блока коэффициентов. Сигналы с выхода вычислительного уст5ройства 7 поступают на индикаторное устройство $, проградуированное в :3начениях влажности. Преимущество предлагаемого устройства заключается в повышении точности измерения за счет устранения влияния высоты слоя исследуемого материала , что достигается расположением витков катушки датчика таким образом, чтобы верхний слой материала находился вне зоны чувствительности датчика, и чувствительность к влажности была максимальной. На основе проделанных экспериментов был выбран оптимальный угол между витком датчика, который равен 90°. Выбор размеров датчика определяется геометрическими размерами транспортерной ленты и высотой слоя материала в данном технологическом потоке. Отсутствие дополнительных приспособлений для контроля высоты слоя и борьбы с налипанием упрощает устройство. Устройство может найти широкое применение на углеобогатительных фабриках для контроля влажности угля. Формула изобретения Устройство для измерения влажности сыпучих материалов, содержащее Измерительный генератор, в контур которого введен датчик, отличающ ее с я тем, что, с целью повыше- . ния чувствительности измерений-, датчик выполнен в виде катушки индуктивности, половина витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной плоскости, в которой расположена другая половина витков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Арш Э.И. Высокочастотный автогенераторный контроль в горном деле. М., Недра, 1971, с. 21. 2.Зарйнский.В.А., Ермаков В.И. Высокочастотный химический анализ. М., Наука, 1970, с. 15 (прототип).