Прибор контроля влажности
твердых тел
Авторы:Родченко Я.Г., Купцов В.И., Купцова Е.Ю.
Источник:Тезіси II Міжнародної науково-практичної конференції «Інтегровані інтелектуальні робото-технічні
комплекси» (IIРТК-2009), 25-28 травня 2009 р., НАУ, Київ
Методы измерения влажности принято делить на прямые и косвенные. В прямых методах производится непосредственное разделение материала на сухое вещество и влагу. В косвенных методах измеряется величина, функционально связанная с влажностью материала. Косвенные методы требуют предварительной калибровки с целью установления зависимости между влажностью материала и измеряемой величиной.
Наиболее распространенным методом является метод высушивания (термогидравлический), заключающийся в воздушно-тепловой сушке образца материала до достижения равновесия с окружающей средой; это равновесие условно считается равнозначным полному удалению влаги.
Определение влажности прибором ВНИИХП-ВЧ является возможным быстрое определения влажности органических и минеральных материалов, являющихся в сухом (нагретом) состоянии твердыми телами.
В настоящее время этот метод высушивания полуфабрикатов при определении влажности наиболее распространен.
В основу конструкции прибора для быстрого определения влажности положен принцип прогревания обезвоживаемого материала тепловыми лучами, исходящими из темного нагретого тела. Быстрое обезвоживание осуществляется выпариванием влаги из тонкого слоя анализируемого вещества, прогреваемого непосредственно прилегающими к нему с обеих сторон массивными плитами из материала с высокой теплопроводностью и теплоемкостью. Плиты, излучающие тепло, в свою очередь нагреваются электрическими элементами.
Для измерения температуры греющих поверхностей в верхнем и нижнем блоках сделаны специальные цилиндрические гнезда, в которые устанавливают обычные термометры (химические). Выступающую из плиты часть термометра помещают в металлическую трубку с навинчивающейся на нее ручкой из теплоизолирующего материала. В трубке есть прорезь, открывающая шкалу термометра. Схема прибора представлена на (рис.2)
Прибор имеет два диапазона подогрева: сильный нагрев — электронагреватель мощностью 400—500 Вт для каждой пластины, обеспечивающий нагрев пластин до 160°С за 20—25 мин; электронагреватель включается только при первоначальном разогреве прибора, в это время прибор должен находиться под постоянным наблюдением; слабый нагрев—электронагреватель мощностью около 100 Вт для каждой пластины, при котором пластины нагреваются до 160°С примерно за 100—110 мин. Слабый нагрев служит главным образом для поддержания требуемой температуры при непрерывной работе на приборе. Переключение сильного нагрева на слабый производится при помощи специального переключателя. Более точная регулировка нагрева пластин прибора при определении влажности материалов с различным содержанием влаги, а также стабильность температуры прибора в нерабочем состоянии достигается подключением к прибору любого терморегулирующего приспособления. Наиболее доступным и обеспечивающим в то же время достаточную точность регулирования температуры плит прибора является ползунковый реостат типа РСП-2, вариант 6 (сопротивление 240 Ом, допустимая сила тока 0,85 А). Недостатком данного прибора являются большие габариты, недостаточно высокая точность за счет используемых средств для контроля температуры.
Предлагаемый прибор (рис. 3) обеспечивает новый способ нагрева/охлаждения с помощью малогабаритных пьезоэлектрических элементов, коммутация режимов помощью нагрева/охлаждения которых происходит от микропроцессорного блока с алгоритма адаптивного к виду контролируемого образца
Рис.3. Структурна схема прибора контроля влажности