Способ измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к спосо-. бам измерения влажности сыпучих : диэлектрических материалов,, и может быть использовано в сельском хозяйстве при предпосевной и послеуборочной обработке зерновой массы.

Известны способы и устройства измерения влажности, основаны на определении величины статического электричества движуощхся сыпучих материалов С1 3.

Однако способам, оперирующим статическим электричеством, присуща низкая точность измерений за счет влияния температу1ял и влажности окФужающёй среды на величину статического заряда.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являете способ измерения влажности сыпучих материалов, заключающийся в onpieделении параметров режима работы генератора, в контур которого включен измерительный конденсатор, заполненный движущимся сыпучим материалом С2 J.

Известный способ обладает достаточно высокой точностью определения емкости конденсатора, заполненного

Ъшатериалов. Однако точность измерения влажности при этом способе зависит от уровня и плотности упаковки сыпучего материала в конденсаторе, т.е. уровень и плотность упаковки также влияют на величину емкости конденсатора. Креме того, наличие измерительного генератора и электронной схемы определения его частоты усложняют

10 реализацию измерения влажности сыпучих материалов указанным способом.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерения влажности сыпучих материгшов.

15

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения влажности сыпучих материалов, заключающемуся в определении параметров режима работы генератора, в контур

20 которого включен измерительный коняенсатор, заполненный движущимся сыпучим материёшом, повышают напряжение на конденсаторе до прекращения истечения материала и по крайней

25 мере по одному из электрических параметров, характеризующих установленный режим работы конденсатора, определяют влажность материала.

На фиг,1 схематически изображено

30 устройство, реализующее способ; на

фиг.2 - график зависимости влажности от напряжения.

Способ измерения влажности сыпучего материала заключается в следующем .

Исходный сыпучий материал подается в бункер 1, откуда гравитационно истекает через конденсатор, образованный электродами 2 и 3. Конден сатор подключен через регулятор напряжения 4 к высоковольтному источнику 5 электрической энергии, благодаря чему в межэлектродном пространстве возбуждают электрическое поле, тормозящее гравитационное истечение сыпучего материала. Эффект торможения тем сильнее, чем выше напряжение на электродах, и с некоторого значения напряжения гравитационное истечение материала прекращается, т.е. поток запирается. Напряжение запирания на конденс торе измеряется вольтметром 6. При прочих равных условиях напряжение запирания зависит от влажности сыпучего материала - чем влажность выше, тем напряжение запирания меньше (фиг.2), и каждому значению влажности соответствует своя определенная величина напряжения запирания. Одновременно с увеличением,влажности растет ток через конденсатор. Напряжение запирания при прочих равных условиях практически не зависит от количества материала в бункере при условии загрузки его выше некоторого уровня, определяемого геометрическими размерами бункера и расположением электродов конденсатора.

Таким образом, гравитационно истекая из бункера, сыпучий материал попадает в межэлектродное пространство конденсатора, где подвергается действию электрического поля. Электрическое поле в объеме материала возбуждают путем подачи на электроды конденсатора напряжения. Повышением напряжения осуществляют прекращение истечения материала. Затем по величине напряжения, запирающего истечение, из графика зависимости влажности от запирающего напряжения определяют влажность материала.

Следует отметить, что измерение влажности можно производить и по другим электрическим параметрам, характеризующим работу конденсатора в режиме запирания истечения, например по току через конденсатор

С целью учета иных физико-механических характеристик сыпучего материала, влияющих на точность измерений, можно определить влажность по совокупности- нескольких электричеких параметров конденсатора, т.е. осуществлять многопараметрическое измерение влажности. Так, если иэмерять влажность по величине запирающего напряжения и емкостной составляющей тока через конденсатор, то в полученном результате измерений буде учтен гранулометрический состав материала, который, как известно, существенно влияет на емкостную составляющую тока в объеме сыпучего материала. Таким образом, напряжение запирания может быть использовано как основная, а другие электрические параметры режима запирания (отдельны составляющие тока, частота и т.д.) как корректирующая информация о влажности сыпучего .материала.

Пример . Семенную массу табака неизвестной влажности загружают в бункер 1 (фиг.1) выше уровня, начиная с которого напряжение запирания зависит от количества засыпанного материала (этот уровень в 3-4 раз больше ширины выпускного отверстия). Материал гравитационно истекает через межэлектродное пространство конденсатора. Регулятором 4 повышают напряжение (частотой 50 .Гц) на конденсаторе до прекращения истечения материала. Величину напряжения, при которой истечение прекратилось, определяют по показанию вольтметра 6 (фиг.1). Пусть оно равно 420 В. По графику зависимости влажности семян табака от запирающего напряжения частотой 50 Гц для установленной геометрии бункера и электродов находят влажность семян - она составляет б% ().

Подобным образом осуществляют определение влажности и по другим электрическим параметрам, характеризующим работу конденсатора в режиме запирания истечения.

Предлагаемый способ измерения влажности сыпучих материалов прост в реализации и при наладке, так как не предполагает использование сложных электронных схем.

Формула изобретения

Способ измерения влажности сыпучих материалов, заключающийся в определении параметров режима работы генератора, в контур которого включен измерительный конденсатор, заполненный движущимся сыпучим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерений/ повышают напряжение на конденсаторе до прекращения истечения материала и по крайней мере по одному из электрических параметров, характеризующих установленный режим работы конденсатора, определяют влажность материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 496487, кл. G 01 N 27/22, 1973.

2. Кричевский B.C. и др. Автоматическое управле.ние процессом сушки фосфоритового концентрата, i- Механизация и автоматизация производства, 2, 1971, с.38 (прототип).

ffenfexetfuefe)

т

590 Ш

т гвв т

BJtf nocmb(f«)