Датчик влажности сыпучих материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 11.02.80 (21) 2881671/18-25с присоединением заявки йо(5)М. Кл,з 6 01 Б 25/56 Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Агрофизический научно-исследовательский институт 54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ ИАТЕРИАЛОВ 10 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к Влагометрии сыпучих материалов, и можетбыть использовано в производственныхусловиях мелькомбинатов, хлебокомбинатов, при транспортировке и хракении муки, в лабораториях и научных исследованиях,Известны влагомеры твердных исыпучих материалов, в частностимуки, работаюпие на принципе методагидротермического равновесия (такназываемые равновесные влагомерыВ соответствии с этим методом измеряется не влагосодержание самого исследуемого материала, а влажностьвоздуха, находя 1 егося с этим материалом в состоянии гигрометрическогоравновесия 1.Наиболее близким к предлагаемомупо технической суцности является дат.чик влажности сыпучих материалов,содержаций зонд с пористым влагочувствительным элементом, расположенным в его боковой стенке, и измерительными электродами.Влагочувствительный элемент контролирует равновесную влажностьвоздуха внутри образца, однозначносвязанную с влагосодержанием продук 30 та. Изменению влагосодержания муки от 8 до 15 соответствует изменение влажности воздуха от 22 до 75 2Очевидно, однако, что мука, приходя в соприкосновение с влагочувствительным вецеством - раствором хлористого лития, введенного в пленку из поливинилового спирта - будет из-за трения сдирать его с подложки. Кроме того, частицы муки могут попадать непосредственно в раствор соли и изменять его электропроводность, что соответствовало бы изменению влажности. Для борьбы с этим явлением поверх влагочувствительного веества нанесена тонкая влагопроницаемая пленка, предохраняюьая влагочувствительное веество от непосредственного контакта с образцом. Выполняя эту свою роль, пленка резко увеличивает инерционность измерений, которые можно проводить не менее чем через 15 мин после засыпки образца в ячейку. КРОме того,при контроле влагосодержания муки с Равновесной влажностью воздуха, меньшей чем та, при которой находился прибор до засыпки образца, обратный процесс диффузии влажного воздуха сквозь пленкуЗаказ 11473/69 Тираж 910 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, 11 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 в образец занимает еще более продолжительное время.Цель изобретения - создание датчика влажности сыпучих материалов, обладающего как малой инерционностью, так и высокой надежностью и стабильностью.Цель достигается тем, что в известном датчике влажности, содержащем зонд с пористым влагочувствительным элементом, расположенным в его боковой стенке, и измерительными злектродамн, поры влагочувст. вительного элемента заполнены сульфированным поливиниловым спиртом, а в качестве влагочувствительного элемента использован термообрабо танный полиакрилонитрил.Создание такого составного влагочувствительного элемента не позволяет частицам муки, минимальный размер. которых (не менее 3 мкм) 20 значительно превышает размер микропор термообработанного полимера(не более 0,01 мкм), проникнуть во внутрь влагочувствительного слоя кэлектродам. 25Что касается молекул воды, то обладая значительно меньшими размерами, они легко достигают влагочувствительного вещества и, меняя его проводимость, характеризуют влажность вещества. Для предотвращения ЗО сцарапывания всего влагочувствительного слоя датчик помещен в защитную оправку с перфорированными боковыми стенками. Незначительное сцарапывание поливинилового спирта приконтакте с мукой длительное время не сказывается на характеристиках датчика, так как слабый раствор сульфированного поливииилового спирта при низких влажностях не вноситпрактически никакого вклада в проводимость датчика. Высокие же влажности воздуха, при которых можетиметь место изменение проводимостиэтого вещества, при измерении влажности муки не могут быть достигнуты, так как максимальная влажностьвоздуха, находящегося в гигрометрическом равновесии с мукой, не превышает 60-70,На чертеже схематически изображен предлагаемый датчик.На изолирующую подложку 1 нанесены гребенкообраэные электроды 2. Вмежэлектродные промежутки нанесеновлагочувствительное вещество - термообработанный полиакрилонитрил 3,поры 4 которого заполнены сульфированным поливиниловым спиртом.Датчик подключен к измерительнойсхеме омметра 5 переменного тока изаключен в защитную оправку б. Датчик вводится в муку с помощью зонда 7 еПовышение стабильности и инерционности улучшает основные метрологические характеристики датчикавлажности муки,1. Датчик влажности сыпучих материалов, содержащий зонд с пористым .влагочувствительным элементом,расположенным в боковой стенке зонда, и измерительными электродами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью повышения надежности и стабильности, поры влагочувствительногоэлемента заполнены сульфированнымполивиниловым спиртом.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в качестве влагочувствительного элемента использовантермообработанный полиакрилонитрил.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Берлинер М.А. Измерение влажности. И., фЭнергияф, 1973, раздел 10,2.2. 01 ясг 1 ргдоп апд 1 ез 1е 1 аСцо 11 оп оЕ Юе ЬопеуюеЦ геГа 11 чеЬцппй 1 е Иоцг що 1 з 1 цге кеСег. -Сегео 1 всцпсе Со-йау, 1965, 10,Р 2, р.30 (прототип).