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]

больше, чем для С, tg б возрастает с ростом температуры по нелинейному закону.

Такой же характер имеет влияние температуры у многих других материалов. Коэффициент а можно считать постоянным в узких пределах изменений влажности W и температуры t; если диапазон изменения этих величин велик, то a=f{W, t).

Другим фактором, влияющим на температурные характеристики, является частота электрического поля. Температурно частотные характеристики ряда материалов показывают, что понижение частоты усиливает относительное влияние температуры на величину е. При всех частотах влияние температуры увеличивается с ростом влажности материала. Такое же влияние оказывает изменение частоты на температурные характеристики tg б или е".

Если рассматривать более широкий диапазон частот, то у многих материалов можно выделить значения (или интервал) частот, для которых влияние температуры на е и е" минимально.

Практически у диэлькометрических влагомеров диапазона ниже 10 гц влияние температуры можно учесть введением температурной поправки к результатам измерения по формуле

W=.Wn-t{t-U), (4-16)

где W-истинная влажность материала при температуре t; W-a - результат отсчета влажности по шкале; t и 0 - температура материала соответственно в момент измерения и при градуировке влагомера; kt - температурный коэффициент для данного материала.

При измерении влажности твердых материалов температурная, попрабка прибавляется к результату измерения, если •t<to. и вычитается при t>to. Величины температурных коэффициентов определяют экспериментом при.градуировке влагомера; иногда целесообразно значения kt дифференцировать по диапазонам измеряемой влажности.

Если пределы изменений влажности и отклонение температуры от градуировочной не очень велики, можнд применять единую величину температурного коэффициента. У влагомеров без разделения составляющих полного сопротивления датчика средняя величина этого коэффициента для большинства материалов (при влажности 12<1<25%) близка к 0,1% влажности на 1 °С. 10* 147



При определении в сантиметровом диапазоне (f= =9,4 Ггц) температурных характеристик двух типичных влажных материалов (полиамидные гранулы и картофельная мука) 1Л. 2-9] было установлено монотонное • увеличение е с ростом температуры при сильном влиянии влажности на форму "зависимости E{t).

При влагосодержаннй О-1% график E{t) близок к горизонтальной прямой; для высоких влагосодержаннй он явно нелинеен с большой крутизной для некоторых интервалов температур в пределах О-ЮОХ. Зависимость E"{t) для полиамида, особенно при высоких вла-госодержаниях, немонотонна и имеет максимум в интервале 20-50 °С..

При измерениях влагомером СВЧ сантиметрового диапазона на принципе ослабления [Л. 2-20] было установлено, что температурный коэффициент песка, асбоцемента и других материалов отрицателен и его значение, например, для асбоцемента увеличивается в пределах 0,03-0,077о НгО на IX при росте влажности с 8 до 18 %

В то же время у некоторых других материалов было установлено наличие положительного температурного коэффициента при измерениях тем же методом и при той же частоте. Нарастающий характер температурной характеристики A<(>{t) был установлен при той же частоте у фазового влагомера для песка и ряда других материалов цементного производства 1Л. 4-22]. Эту аномалию можно объяснить тем, что преобладание релаксационных потерь в свободной воде имеет следствием отрицательные значения коэффициента -kt (как у жидкой воды) и лишь при очень высоких влагосодержаниях, когда начинают превалировать дипольные потери воды, изменяется знак kt.

Другим фактором, влияющим на знак kt, может являться положение рабочей частоты относительно частоты релаксации исследуемого материала [Л. 2-5].

Рассмотренные характеристики относятся к температурам в пределах от О до -Ы00°С. При понижении температуры до 0°С и ниже резкое изменение диэлектрических свойств воды при изменении ее агрегатного состояния (см. § 2-2) делает невозможным использование диэлькометрического метода.

Плотность материала оказывает существенное влияние на активную и реактивную составляющие полного



сопротивления емкостного датчика: это относится ко всем видам материалов. Наиболее просто влияние плотности р выражается у жидких диэлектриков; экспериментальные работы ряда исследователей подтвердили линейный характер зависимости 8(р) у нефтей, причем начальное значение и коэффициент пропорциональности этой функции принимают различные значения для групп нефтей и нефтепродуктов различных месторождений. Имеются эмпирические данные, свидетельствующие о более сложном характере данной зависимости для некоторых нефтей.

Диалогичное влияние оказывает плотность на диэлектрические свойства твердых монолитных материалов (например, древесины) в сухом состоянии и на их влажностные характеристики. У листовых материалов влажностные характеристики в большинстве случаев перемещаются вдоль оси ординат на величину, .пропорциональную массовой толщине R=pd (р - плотность материала; d - толщина); эта величина характеризует массу материала, отнесенную к единице его площади.

Особенно велико значение плотности при измерениях влажности дисперсных материалов. Во всех случаях уплотнение материала в междуэлектродном пространстве увеличивает значения е и tg6, оказывая одновременно влияние на форму влажностных, частотных и температурных характеристик материала. Как правило, с повышением частоты влияние плотности на величину е уменьшается. Можно предположить, что зависимости диэлектрических свойств от плотности в широком диапазоне частот являются немонотонными и существуют интервалы частот, в которых влияние плотности на е или в" материала минимально.

При принудительном уплотнении сыпучих и легко деформируемых материалов (хлопок, волокнистые материалы), как и в кондуктометрическом методе, наблюдается явление насыщения. Повышение уплотнения сверх некоторого предельного для данного материала значения уже не влияет на его диэлектрические свойства.

При измерениях на СВЧ в свободном пространстве [Л. 2-20] было показано, что для материалов различной структуры и физико-химических - свойств справедливо соотношение

A=kWR, (4-17)




[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]

0.0396