Способ измерения влажности материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЮВЛЮвцесиииРЕСПУБЛИН 9 0 01 Б 25 56ъ 11 ЯЦ 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ 1:ЛЬСТВ С. Галу стийический льство СССРбф 1974ство СССРб, 1971 Я ВЛАЖНОСТИния чувстнтакт сизмеренияого элементем влажносГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНМАТЕРИЮЮВ путем приведвительного элемента в кисследуемым материалом,температуры чувствительс последующим определен ИЯО 1081508 А т по градуировочным зависимостям,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения и повышения скорости и точности измерений, осуществляют изотермическое начальноераспределение температуры по поверхности чувствительного элемента,приводят чувствительный элемент вконтакт с исследуемым материалом путем его частичного погружения висследуемый материал, причем температуру чувствительного элементаустанавливают выше температуры исследуемого материала, температурусвободной части датчика в процессеизмерений подцерживают постоянной,а о влажности судят по разноститемператур между погруженной и сво"бодной частью.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам для измерения влажности материалов.Известен способ измерения влажности, включающий нагрев исследуемого материала с последующим измерением разности температур в материале до и после нагрева, по которой судят о его влажности. При этом используется зависимость теплопроводности и теплоемкости материала от его влажности, Чем суше материал, тем меньше его теплопроводность и теплоемкость, тем на большую температуру он нагревается при сообщении ему одной и той же порции тепла Г 12 .Однако в данном способе необходимо для контроля качества измерять влажность материалов после сушки, т.е. измерять остаточную невысокую влажность и пределах до 1-5. При этом теплопроводность материала низка, время его нагревания, а следовательно, и время измерения влажности достаточно велико. Поскольку теплоемкость и теплопроводность зависят от температуры, исследуемые материалы необходимо термостатировать в условиях, исключающих влагообмен с окружающей средой.Наиболее близким к изобретению по к".ехнической сущности является способ измерения влажности материалов путем приведения чувствительного элемента в контакт с исследуемым материалом, измерение температуры чувствительного элемента с последующим определением влажности по градуировочным зависимостям (,23.В устройство для реализации известного способа входят нагреватель, расположенный с одной стороны образца, и датчики температуры, расположенные с двух его сторон. Для изготовления такой системы и приведения ее в состояние термического равновесия требуются значительное время и высокая квалиФикация обслуживающего персонала.Целью изобретения является упрощение и повышение скорости и точности измерения влажности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения влажности материалов путем приведения чувствительного элементафв контакт с исследуемым материалом, измерения температуры чувствительного элемента с последующим определением влажности по градуировочным зависимостям, осуществляют изотермическое начальное распределение температуры по поверхности чувствитель ного элемента, приводят чувствительный элемент в контакт с исследуемым материалом путем его частичного погружения в исследуемый материал, .при чем температуру чувствительного элемента устанавливают выше температуры исследуемого материала, температуру свободной части датчика в процессе измерений поддерживают постоян ной, а о влажности судят по разности температур между погруженной и свободной частью.1В отличие от известного способа в предлагаемом нагревают только чувствительный элемент, а не всю измерительную систему, при этом его температуру й, поддерживают постоянной и выше температуры окружающей среды , например, на 30-40 С, что сделать значительно проще, чем поддерживать термическое равновесие измерительной системы и окружающей среды.При погружении нижней части чувствительного элемента в исследуемый материал (величина толщины образца не играет роли)начинается понижение ее температуры вследствие отвода тепла в материал, Чем более влажный материал, тем больше его температуропроводность и тем быстрее снижается температура нижней части датчика.Температура верхней части поддерживается постоянной и более высокой, нежели температура исследуемогоматериала, например, за счет нагревателя, намотанного на непогруженную часть датчика.При данном способе отпадает необходимость в передаче определеннойпоРции тепла материалу за определен-,ное и относительно малое время, необходимо лишь поддерживать постоянной температуру чувствительного элемента что сделать легче и проще,при этом повышается точность измерения влажности. Более высокая, на30-40 С выше, температура чувствиотельного элемента, чем материала иокружающей среди, обуславливает легкость ее поддержания на постоянномуровне (чем она выше, тем быстрееохлаждается чувствительный элемент )за счет теплообмена с окружающейсредой при отключении нагревателя.Однако его температура не должнабыть слишком высокой, чтобы присоприкосновении нагретого чувствительного датчика с материалом последний не подвергался термической деструкции,На чертеже изображена конструктивная схема, реализующая предлагаемый способ.Чувствительный элемент 1 изготовлен из металла с высокой теплопроводностью например из меди. Нагреватель 2 ( нихромовая проволока визоляции ) подключен к сети переменного тока и обмотан снаружи вокруг1081508 Составитель В. ЗайчЕнкоРедактор Л, Гратилло Техред Л.Мартяшова Корректор А. Тяско Заказ 1539/38 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чувствительного элемента. Температура в месте контакта нагревателя с элементом измеряется с помощью термопары 3 и подцерживается постоянной на заданном уровне Ф с помощью регулирующего потенциометра 4 и контактов 5.Термопара 6 помещена внутри элемента в самой нижней точке его контакта с исследуемым материалом 7. Максимальная разность температур.31 длина пика на диаграмме ) зависит от влажности материала, а начало отсчета величины пика остается на постоянном месте вне зависимости от величины заданной температуры нагревателя т , Это позволяет градуировать шкалу прибора непосредственно в процентах влажностис постоянным положением нуля шкалы.Предлагаеваюй способ измерениявлажности может быть использовандля экспресс-анализа влажности материалов. Он не требует высокойквалификации, результаты измеренийвлажности можно видеть на шкале при бора, точность и скорость измеренийвесьма высоки, что позволяет оперативно управлять процессом сушкии достигать высокой производительности труда контролеров влажности 5 материалов.