Многоволновой способ измерения влажности капиллярно-пористых и дисперсных материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N21/35 

Указанная цель достигается тем, что в многоволновом способе измерения влажности капиллярно-пористы и дисперсных материалов, включакадем облучение образца инфракрасным излу чением и регистрацию интенсивности отраженного излучения, образец посл довательно облучают инфракрасным излучением с фильтрацией и без нее через слой жидкой воды толщиной 1,0-2,0 мм ипо измеренному отношению их интексивностей определяют влажность материала. На фиг. 1 показаны градуировочны кривые 1,2 и 3 инфракрасного влагомера дисперсных .материалов; на фиг.2 - обобщенная градуировочная кривая 4 инфракрасного влагомера дисперсных материалов; на фиг.З -. зависимости отношения интенсивностей отраженного от образца материала инфракрасного излу чения от толщи ны фильтрующего слоя воды (кварцевый песок 90 (3- .125 мкм , -кривая 5 : W 24,37%, кривая 6 : W 0,19%, на фиг. 4 - зависимость отношения интенсивностей отраженного от образца материала инфракрасного излучения от толщины фильтрующего слоя воды (торф осоковый низинный/ степень разложения 30%, зольность 3,1%)) кривая 7 : W 423,22%, кривая 8 : W 1,45%; на фиг.5 ;- зависимости чувствительности фильтрую щего слоя жидкой воды к измерению влажности материала от толщины ее слоя кривая 9 : кварцевый песок . 90 , мкм, кривая 10) торф осоковый низинный, степенью разложения. 30% и. зольностью 3,1%. Для ускорения измерения влажност используют градуировочную кривую, позволякадую проводить градуировку . по одной точке независимоот матери ала и формы градуировочной кривой. В отличие от известного способа измерения влажности дисперсных.мат риалов, где для градуировки по неизвестному материалу требуется многократное /определение влажности во всем рабочем диапазоне, в данно способе берется только одна проба по. ней восстанавливается вся граду ровочная кривая. Для:этого строитс первоначальная кривая для данного прибора по любому дисперсному мате алу (например, кварцевый пес.ок, то почва, бумага и т.д..) .. Затем произ вольно выбирают на ней величину сигнала с регистрирующего прибора. Влажность, соответствующую этому сигналу, берут за константу этих измерений (обозначают ее через Затем строят обобщенную г адуирово ную кривую. Для чего необходимо текущее значение влажности , соответствующее определенному значению величины сигнала 1, -1,,/1 , разделить на Wo . Градуировку по неизвестному материалу осуществляют путем измерения Отношения последующим определением измеренной ( пробы на влажность любым известным методом. После чего из соотношения W.,-/W определяют Х/о г которая является константо.й для нового материала. Далее для измерения влажности материала необ:ходимо отношение умножить на полученную константу f/Q и рассчитать значение иско1 1ой влажности. П р им ер. Проводят измерение влажности древесно-низинного торфа степенью разложения 45% и зольностью 10%. . , При измерении влажности получают сигнал 105 мкА, соответствукнций отношению W /Wg - 0,5. Образец, измерейный на . влажность известнь1мметодом показывает W - 300% абсолютная влажность , т.е. ЗОО/ 7о. Для определения влажности в дальнейшем отношение W,/VVoУMHoжaют на полученное значение . Допустим, что измеренный на приборе сигнал Ц соответствует отношению W /Wo4-0,8, тогда искомая влажность -W- 0,8 хX 0,8 X 600% 480%. Для достижения максимальной чувствительности . при изменении влажности материала экспериментально определяют толщину слоя воды, через который происходит фильтрация ИК-излучения. ДД-я этого снимают зависи- . мость отношения интенсивностей отраженного от образца ИК-излучения, профильтрованного через слой жидкой водад. Материалы (кварцевый песок и торф/ выбирают с двумя различными влажностями. Далее строят кривую измерения чувствительности в зависимости от толщины слоя воды. График представляет собой разни.цу для d- сont между двумя значениями снятых при различной влажности материала. По максимуму кривой определяют оптимальную толщину слоя жидкой воды . В связи с тем, что с уменьшением толщины слоя воды менее 1 мм начинает возрастать ошибка его измерения, оптимальную тол- щину выбирают в.интервале 1,02,0 мм. Опыты проделывают также на кварцев(м песке с размером частиц 90125 мкм и фрезерном осоковом низинном торфе степенью разложения 30% и зольностью 3,1%. На основе многоволнового способа измерения влажности материалов разрабатывают и изготовляют инфракрасный влагомер дисперсных материалов. За счет использования всего спектоа

излучателя в приборе упрощается процесс измерения инфракрасного излучения, а также .за счет калибровки прибора по одной точке для неизвестного материала снижаются затраты времени на измерение влсикности.

Ориентировочный расчет годового экономического эффекта показывает, что в случае использования одного прибора при полной его загрузке на одном торфопрёдприятии он составляет примерно 5 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Многоволновой способ измерения .влажности капиллярно-пористых и дисперсных материалов, включающий облучение образца инфракрасным излучением и регистрацию интенсивности отраженного излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, образец последо вательно облучают инфракрасным излучением с фильтрацией и без нее через слой- жидкой воды толщиной 1-2 мм, и по измеренному отношению их интенсивностей определяют влгикность материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Берлинер М.А. Измерение влажности. М., Энергия, 1973, с. IBSIS.

2..Заявка Великобритании №1511418 кл. G 01 N,21/30, опублик. 1978 (.прототип) .