Способ определения влажности сыпучих материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/22 B22C1/00 

Изобретение отнсюится к влагометрии а именно к способам определения влажности сьшучих материалов, преимущественно формовочных смесей. Известны способы определения влажности сыпучих материалов, основанные на воздействии на пробу сыпучего материала тепловой энергии с целью удаления влаги, например, за счет сверхвысокочастотного излучения 1 , или на измерении электрсшровоцности в пробе сыпучего материала с учетом прямой пропорциональной зависимости, существующей между электропроводностью сыпучего .материала и его влажностью J2. рднако известные способы требуют специального сложного аппаратурного . офорэ шения (источник сверхвысокочастотного излучения, электрическая схема для измерения электропроводности), в то время как точность измерения влажности, достигаемая за счет их использования, нуждается в дальнейшем повьга1е«« Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения влажности сьшучих материалов, заключающийся в том, что измеряют насыпной вес постоянного объема сыпучего материала и по этому весу судят о его влажности t . Однако этот способ также имеет недостаточную точность определения влаж.ности. Целью изобретения является повышение точности измерения влажности сыпучих материалов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения влажности сыпучих материалов, преимушест венно формовочных смесей, включающему измерение веса пробы сыпучего материала, пробу сыпучего материала высыпают на пластину чеоез отверстие в другой пластине, распопоженвой параллельно над первой пластиной, до перекрытия 3 .6 этого отверстия конусом материала с по следующим изменением веса материала, заключенного межцу пластинами, и определением влажности по измеренному весу.. Если по известному способу Гз определения влажности сыпучих материалов измеряют вес постоянного объема (т.е. плотность) и по этому весу, судят о влаж ности, то по предлагаемому измеряют вес образца, величина которого зависит не только от плотности материала, но и от угла его естественного откоса. На чертеже представлена схема реали зации предлагаемого способа. На плоскость 1 насыпают смесь, . через огверстие 2 высыпается на плоскость З. После перекрытия смесью отверютия 2 и образования над ним кону са 4 с основанием, бопыЬим отверстия 2, подачу смеси прекращают Затем отсекают часть- смеси, нахоаящ5гюся между плоскостями, взвешивают ее и по измеренному весу судят о влажности. Пример. Положим, имеются два сыпучих материала с влажностью 5 и 1% Первый из них обладает плотностью 0,9 г/см и образует при свободной засыпке на плоскость через отверстие в другой плоскости, расположенной параллельно над первой, конус с углом естест венного откоса о(/) 60, второй обладает плотностью Уз..- г/см и образует конус с углом естестве шого откоса Определяем, пользуясь приведенными выше исходными данными и чертежом, объем и вес технологических проб сыпучих материалов, полученных с использованием предлагаемого способа. В первом образец будет представлять собой усеченный конус с основа ниями с и а .и высотой Ъ . Над отверст ем будет конус высотой ) . Объем усеченного конуса определяем по формуле -1Ш) упрощения расчетов принимаем Ъ-Ьа. СО Из чертежа определяем Ьг-ал#ьо -° « Сд-1СЪ-«-ЪлНе) С4) Подставив значения (2), (З), (4) в формулу (1), получим: .47а)-Ва-о,%7а)-б,, 6 Вес образца равен ; РАТ.9ра-0,9Ч7,9аЧ Во втором случае образец будет пред, тавлять собой усеченный конус с основа. иямис,5 и а и высотой b . Над отверсием располагается конус высотой Ъ/2.Объем усеченного конуса определяем оформуле: (tf(t.to-|(|fb.o; Из чертежа определяем: , Ъо.-1 }0°-о 28а; Се; ,-w Подставив в формулу (7) значения (2), (8), (9), получим: Вес образца при этом равен: P2-Vci.%---lila.l.f57a. ао Из сравнения формул (6) и (11) вид.но, что при изменении влажности смеси от 5 до 1% вес образца изменяется в т.е.. Р 8,75Р . Cfl) При определении влажности формовочных смесей по известному способу ГЗ измеряют насыпной вес фиксированного объема смеси (например, 19,9 а ). В этом случае при влажности смеси 5% вес образца равен: . р-..оа.о.о ,Q а при влажности смеси 1% вес образца составляет: 1 ; л Jf f f J A . Л.Э РО.- аТг - /9,9 i4 - 7,9 а (14) Из сравнения формул (13) и (14) видно, что при изменении влажности смеси от 5 до 1% вес образца, взятого по известному способу, изменится в 1,56 раза, т.е.: РаМ,5бР; Следовательно, чувствительность предлагаемого способа опрецелени влажности сыпучих материалов в 5,6 раза выше чувствительности известного (8,75/1,56 5,6), что предопределяет . более высокую точность измерения влажности. 5& На практике для использования предла гаемого способа в условиях постоянного измерения влажности заданного сыпучего материала (например, кварцевого песка, отработанной или свежеприготовленно песчано-глинистой смеси и-т.п.) необходи мо построить калибровочную кривую в координатах вестехнологической пробы сыпучего материала в виде усеченного конуса - влажность (при этом влажность в калибровочных опытах может быть определена, например, путем высушивания сыпучего материала до постоянного веса). При наличии калибровочной, кривой определение влажности сводится к определению веса технологической пробы (усеченного конуса). Показатель последнего откладывается по оси абсцисс, проградуированной в единицах веса, далее из полученной точки восстанавливается перпендикуляр до пересечения с калибро.вочной кривой, после чего из полученной точки пересечения опускается перпендикуляр к оси ординат, проградуированной в единицах влагосодержания. Использование предлагаемого способа определения влажности в автоматизирован ной системе управления процессом смесё- приготовления позволит повысить стабиль 7e. ность физнко-механических свсАств формою вочной смеси и выход годного литья. Формула изобретения Способ определения влажности сыпучвх материалов, преимущественно формовочных смесей, включающий измерение веса пробы сыпучего материала, отличающийся тем, что, с целью шения точности измерения, пробу сыпучего материала высыпают на пластину через отверстие е другой пластине, рао положенной параллельно над первой пластиной, до перекрытия этого отверстия конусом материала с последующим измерением веса материала, заключенного между пластинами, и определением влажности по измеренному весу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Горенбург Л. И. и др. Контроль влажности формовочных и стержневых смесей сверхвысокочастотным методом, Литейное производство, 1978, № 8, с. 2О-21. 2. Авторское свидетельство СССР 646239, кл. GOI N 27/02, 1975. a.Gieeserei. 1978, 65, № 5, 97-1ОО.