Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [ 114 ] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

ляционного устройства по рис. 10-2,з была основана система автоматического регулирования влагосодержания растворителей для химической чистки одежды и тканей. Инерционность такого влагомера велика; ее можно уменьшить использованием сосуда, на внутренних стенках которого создается тонкая пленка непрерывно протекающей жидкости, от влагосодержания которой зависит влажность воздуха, заполняющего сосуд. Были предложены различные конструктивные исполнения такого устройства. Влагомер для автоматического контроля потока жидкости {Л. 10-12] имеет термостатированную проточную камеру. Жидкость, поступающая под давлением, протекает между двумя вертикальными соосными цилиндрическими трубками, зазор между которыми значительно меньше их длины. ЭГД цилиндрической формы расположен в полости внутренней трубки и омывается потоком воздуха, который предварительно контактирует с поверхностью жидкости в выходной воронке камеры.

При общей оценке метода гигротермического равновесия следует принять во внимание, что результаты измерения влажности свободны от погрешностей, связанных с составом, плотностью и другими параметрами анализируемого материала лишь при условии, что эти параметры не влияют на изотермы сорбции. Если же, например, разным сортам материала соответствуют сильно отличающиеся друг от друга сорбционные изотермы, возникает необходимость в раздельных градуировках для каждого сорта. Источником неустранимых погреш-. ностей служит также гистерезис сорбционных изотерм. Чувствительность влагомеров обычно очень высока в области влагосодержаний, соответствующих средним значениям относительной влажности ф; она уменьшается при Ф>6590%, а для влагосодержаний, близких к максимальному гигроскопическому {ф>9697%), результаты измерения становятся ненадежными.

Специфическую разновидность гигротермических влагомеров образуют приборы, в которых гигрометрический датчик приходит в равновесие не с окружающей средой (воздухом), а с потоком вспомогательного носителя водяных паров - сухого инертного газа (обычно азота или воздуха). Такой способ был реализован с применением кулонометрических гигрометров для автоматического контроля весьма малых влагосодержаний некоторых органических жидкостей, топлив для реактивных двигате-



лей, смазочных и трансформаторных масел. Прямое измерение влагосодержания жидкостей (на основе гидротермического равновесия) при их протеканиичерез кулонометрический датчик невозможно, так как при этом будет разрушаться влагочувствительная пленка.

В принципе рассматриваемый метод можно использовать для любых жидкостей, не дающих паров, которые могут вступать в реакцию с фосфорным ангидридом кулонометрического датчика. При этом используется абсорбционный метод с пленочной колонной - абсорбером.

Исследуемая жидкость подается в верхнюю часть цилиндрической камеры колонны, изготовленной из нержавеющей стали и имеющей на внутренней поверхности винтовую нарезку. Дозировочный насос создает постоянный расход поступающей жидкости. Жидкость в камере стекает вниз и образует на поверхности резьбы тонкую пленку; сухой газ подводится противотоком через нижний хптуцер камеры и, соприкасаясь с поверхностью жидкости, поглощает содержащуюся в ней влагу.

Во избежание уноса контролируемой жидкости газ с поглощенной влагой проходит через расположенный в верхней части колонны каплеотделитель и поступает в измерительный кулонометрический датчик. Величина расхода газа не влияет на результаты измерения при условии, что она больше величины, необходимой для полного удаления влаги из жидкости. Верхний предел этого расхода ограничен, как обычно у кулонометрических датчиков, необходимостью осуществления полного электролиза влаги. Отношение расходов газа и жидкости обычно, не меньше 100: 1. При условии постоянства массового расхода жидкости сила тока электролиза одинакова для любых жидкостей и является однозначной функцией их влагосодержания.

Обычно верхний предел измерений ограничивают несколькими или десятками миллионных долей; при этом применяются миниатюрные колонны - абсорберы (например, диаметром 6 мм, высотой 300 мм); для измерения более высоких влагосодержаннй необходимо более эффективное удаление влаги, т. е. абсорберы должны иметь большие размеры. Постоянная времени всего анализатора для жидкости составляет от 1,5 до 5 мин.

Измерение влажности твердых мате-р.иалов кулонометрическим методом осуществляется после перевода влаги в парообразное состояние путем 346



нагревания незначительного количества влажного материала в печи и уноса влаги потоком сухого инертного газа.

Во влагомере, построенном на рассматриваемом принципе, применяется высокочастотный нагрев. В рабочей камере высокочастотной печи на платиновой тарелочке устанавливается исследуемый образец влажного материала весом до 25 мг. Нагрев осуществляет ламповый генератор с индуктором, охватывающим рабо1ую камеру. Сухой азот подается в печь под давлением около 1,5 кгс1см и вместе с влагой, испа]рбнной из образца, поступает в кулонометрический датчик.

Длительность цикла измерения Т устанавливается с помощью реле времени. Для определения колщшства влаги в образце интегрируют ток электролиза в течение времени Т. Отсчет по шкале выходного прибора интегрирующего устройства при известной массе образца позволяет определить влажность материала.

Температуру в рабочей камере (ее максимальное значение равно 250 °С) и скорость нагрева задак>т изменением параметров {R, С) сеточной цепи лампы генератора; при этом изменяется мощность, подаваемая на индуктор.

Описанный влагомер позволяет измерять весьма низкие влагосодержания, близкие к нулю. В этом заключается его практическая ценность, так как обычный метод высушивания В этой области по ряду причин дает неточные показания. В то же время описанный метод не позволяет автоматизировать контроль влажности и требует дополнительного сложного и громоздкого оборудования для перевода влаги в газовую фазу. Последний недостаток относится и к кулонометрическим влагомерам для жидкостей; он остается в силе и при замене кулонометрического гигрометра другим прибором для измерения низких влагосодержаний (например, сорбционно-терми-ческим), что в принципе вполне возможно.

Кулонометрические приборы для измерения влажности жидкостей и газов представляют определенный интерес как один из первых примеров унифицированных средств измерения влажности для всех трех агрегатных состояний тела.

Перейдем теперь к рассмотрению гидротермического равновесного, т. е. сорбционного контактного, метода.




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [ 114 ] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.0449