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]

случае число пластин обычно сокращают, а зазор между ними увеличивают. В автоматическом влагомере для сливочного масла 1Л. 3-7] емкостный проточный датчик состоит из трех плоских алюминиевых пластин; две наружные заземлены, а средняя омывается потоком масла.

Датчики с внешними электродами выполняются чаще всего в виде сосуда (в .проточных датчиках - отрезка трубы) из твердого диэлектрика, на внешней поверхности которого имеются электроды, большей частью кольцевые.

К недостаткам этих датчиков относится невозможность получения равномерного поля в пространстве между электродами. Выбором геометрических размеров датчика можно получить желаемое (оптимальное с точки зрения чувствительности) соотношение между его выходными параметрами - высокочастотной проводимостью и эквивалентной емкостью; методика такого расчета приведена в [Л. 3-8].

2. Датчики для сыпучИХ материалов. К ним относятся многочисленные дисперсные насыпные материалы; в зависимости от максимального размера (крупности) частиц их можно разделить иа порошкообразные, зернистые и кусковые.

Для этих материалов разработано много конструкций датчиков:

а) с произвольной засыпкой сыпучего материала;

б) с самоуплотнением материала;

в) с принудительным уплотнением материала в междуэлектродном пространстве.

Основным недостатком датчиков первой группы является различная степень уплотнения материала между электродами, сильно влияющая на электрические характеристики .материала. Скорость и высота падения материала .при его введении в датчик, случайные сотрясения и удары по датчику меняют уплотнение. Электрическое сопротивление материала при низкой влажности (до 12- 13%) весьма велико, что несколько усложняет измерение кондуктометрический методом. Еще важнее то .обстоятельство, что при измерении сопротивления зернистых и кусковых материалов результат измерения зависит от состояния поверхности отдельных зерен или кусков (например, от ее шероховатости, запыленности). Также сильно влияет на результаты измерения гранулометрический состав материала. В таких датчиках трудно полу-



чить постоянное сопротивление контакта материала С- электродами.

Перечисленные факторы вызывают большие погрешности измерения, и датчики без уплотнения матер-иала находят применение лишь в автоматических влагомерах, где постоянство уплотнения создается самим потоком материала. Для получения постоянного заполнения датчика его выходное сечение делают меньше входного; иногда для регулирования расхода материала через датчик перед его выходным отверстием предусматривают выходную заслонку. Такой принцип используется в датчиках различной конструкции - с плоскими пластинчатыми и цилиндрическими коаксиальными электродами. Эти датчики отличаются простотой конструкции; однако в них не обеспечено одинаковое уплотнение материала в междуэлектродном пространстве и не устранена возможность забивания материалом.

Воспроизводимость датчиков со свободной засыпкой можно улучшить надлежащим выбором геометрических размеров, их согласованием с размерами частиц материала. В [Л. 3-9] на основании экспериментального исследования рекомендуются следующие соотношения размеров цилиндрического коаксиального проточного датчика для сыпучих материалов:

£/>5с; 0,5(£)-£/)>10а; ЯЮа,

где D и d - диаметры электродов- внутренний наружного и внешний внутреннего; Н - высота электродов; а- максимальный размер частиц материала.

Выпускное отверстие рекомендуется делать круглого сечения с диаметром, равным 10а; угол выходного конуса должен быть на 15-20° больше угла естественного откоса исследуемого материала.

Датчики с самоуплотнением нашли применение в диэлькометрических влагомерах для зернистых материалов. В таких датчиках междуэлектродное пространство заполняется образцом материала, падающим с определенной высоты под влиянием собственного веса.

Конструкция датчика этого типа показана на рис. 3-6,а, где / - бункер Прямоугольного сечения для исследуемого образца; 2 - плоские прямоугольные металлические пластины конденсатора, переходящие в пластины 3 из изоляционного материала; 4 - поворотная заслонка, имеющая механизм с защелкой, который обеспечивает ее мгновенное открытие и падение образца в конденсатор с постоянной




/ИёШМические детали Йзол}шоШые детали

Рис. 3-6. Емкостные датчики с падением образца с постоянной высоты.

высоты Н. Датчик рассчитан на постоянную навеску материала, заполняющую его На высоту, меньшую, чем высота пластин \2, что обеспечивает постоянство краевой емкости.

Необходимость во взвешивании образца отпадает три его дозировке по объему. При этом конденсатор следует заполнять на высоту, превышающую размер h пластин. Целесообразно использовать •предложенную автором конструкцию цилиндрического конденсатора (рис. 3-6,б) с одинаковым кольцевым зазором по всей высоте датчика. При быстром открытии обеих половинок заслонки / с защелкой образец материала заполняет внутреннюю полость датчика на -высоту, превышающую на 2б% высоту обкладок 2 и 3. Для опорожнения датчика в выдвижной ящик 4 выдвигают задвижку 5. В рассмотренных конструкциях заслонки должны открываться мгновенно, что обеспечивает некоторый автоматизм заполнения конденсатора.

Экспериментальные исследования автора и последующий статистический анализ показали что для зерна хлебных злаков датчики по рис. 3-6,с и б обеспечивают лучшую воспроизводимость показаний, чем датчик с произвольной засыпкой или принудительным уплотнением образца. При прочих равных условиях большая точность измерения влажности достигается при весовой дозировке образца (постоянство навески); объемная дозировка несколько увеличивает погрешность измерения.

Рассмотрим теперь наиболее характерные конструкции кондуктометрических датчиков с уплотнением.

Г. Б. Пузрин еще в начале 30-х годов предложил конструкцию датчика для зерна, в котором постоянная навеска зерна подвергается сжатию в постоянном объеме с помощью ручного пресса. Этот принцип нашел ряа, конструктивных воплощений; в частности, он был использован во влагомерах ВП-4 и ВЭ-2 (рис. 3-7), широко распространенных в хлебозаготовительной системе.




[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]

0.0159