Способ определения структурной влаги в материалах с ортогональной анизотропией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 177866 9) 5 601 й 2 ПИСАН ОБР Т И ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМ институт РУКТУР- ОРТОГОГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Витебский технологическийлегкой промышленности(56) Авторское свидетельство СССМ 828033, кл, 0 01 й 27/22,1981.Авторское свидетельство СССМ 1549327, кл. 6 01 И 27/22, 198(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СНОЙ ВЛАГИ В МАТЕРИАЛАХ СНАЛЬНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ Изобретение оной технике и предля измерения влладающих ортогодревесина, анизотстые материалы.Известны способы определения форм связи влаги с веществом, основанные на использовании влияния этих форм на опре-. деленные физические характеристики, Так, например, для материалов легкой промышленности применяется термографический, метод анализа, котооый основан на закономерностях кинетики сушки при постоянной температуре.Однако анализ в этих способах проводится в течение суток и более, Кроме того, они требуют отбора проб контролируемого материала и не могут быть использованы в непрерывных технологических процессах. тносится к измерительдназначено, в частности, ажности материалов, обнальной анизотропией; ропные ткани, волокниНаиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности идостигаемому эффекту является способ изме(57) Использование; определение влажности материалов, например древесины, волокна, ткани и т,д, Сущность изобретения: измеряют значение диэлектрической проницаемости вдоль направления структуры материала и в нескольких направлениях поперек, определение влаги осуществляется по тарировочным характеристикам по разности значений диэлектрической проницаемости, измеренных вдоль направления структуры и минимального значения, измеренного поперек направления структуры,2 ил,рения влаги, включающий определение значения диэлектрической проницаемости на частоте диапазона 10 - 10 Гц и определе 2 4ние значения диэлектрической проницаемости на частоте диапазона 10 -10 Гц и определение содержания влаги по тарировочным характеристикам.Недостатком этого способа является, во-первых, невысокая чувствительность к наличию структурной влаги в ортотропных материалах, во-вторых, наличие погрешностей измерения, .обусловленных температурными изменениями геометрических размеров электродов и диэлектрических свойств диэлектрического основания, в - третьих, наличие погрешностей, возникающих из-за влажности окружающей средь 1; в - четвертых, неоднозначность результатов при различной ориентации ортотропных материалов и в-пятых, зависимость показаний от массы контролируемого материала.Цель изобретения - повышение точности определения структурной влаги в ортотоопных материалах, 177866140 Поставленная цель достигается тем, что согласно способа измерения структурной влаги, включающему определение значения диэлектрической проницаемости на частоте диапазона 10 -10 Гц и определение со 2 4держания влаги по тарировочным характеристикам, значение Диэлектрической проницаемости измеряют вдоль и в нескольких направлениях поперек направления структуры материала, а содержание влаги определяют по разности значений диэлектрической проницаемости измеренной вдоль направления структуры и минимального значения, измеренного поперек направления структуры,На фиг. 1 представлены зависимости относительных диэлектрических свойств от влажности и массы льнопряжи (штриховой линией обозначены кривые для различных масс Л т = 0,33 п). Первая зависимость выражает относительный рост анизотропии от влажности льнопряжи, вторая и третья зависимости выражают соответственно зависимости относительных констант тензора диэлектрических проницаемостей (е 1 ф 1/(е 1 ф 2 вдоль волокна пряжи и в направлении перпендикулярном ему (еф 1/(е 1)и 2. из этих графиков видно, что наибольшей чувствительностью к изменению влажности льнопряжи обладает зависимостьЕ 11 - Е 1анизотропии(Е 11 Е 1 "1Учитывая, что при измерении анизотропии, т.е. разности с помощью дифференциальной схемы (например., мостовой) исключаются погрешности, связанные с колебаниями влажности и температуры окружающей среды, то такой способ контроля влаги дополнительно повышает точность измерений.Из графиков также видно, что колебания массы льнопряжи не сказываются на зависимости е 11 - е 1) 11/(е 11 - е 2) 2 от влаги.Пример осуществления способа. Льнопряжа обладает аксиальной анизотропией. В силу этого анизотропия в направлениях перпендикулярных структуре волокна равна нулю. Значения констант тензора диэлектрической проницаемости, измеренные в направленияхх перпенди куля рн ых структуре волокна в области низкочастотной поляризации на частоте 10 Гц составили 1,5-1,6, а4в направленйи структуры 2,4 - 2,7.Для измерения анизотропии диэлектрических свойств использовалась система ленточных проходных конденсаторов, На фиг. 2 показана ориентация волокон льнопряжи в таких конденсаторах (а - общий 5 10 15 20 25 30 35 вид. б - вид сверху), Система ленточных электродов С 11 создает поле, силовые линии которого идут вдоль волокон льнопряни, что позволяет определять диэлектрические свойства волокна в направлении структуры, Система электродов С создает поля перпендикулярно структуре волокна и служит для определения диэлектрических свойств льнопряжи в направлении перпендикулярном структуре. После выбора направлений контроля, дающих наибольшую аниэотропию диэлектрических свойств, проектиро. вались преобразователи для контроля влажности льнопряжи,Конденсаторы всегда проектируются таким образом, чтобы при укладке материала контроль осуществлялся для выбранных направлений. Для льнопряжи это осуществ. ляется через систему ленточных электродов С 11, создающих поле вдоль волокон пряжи и систему идентичных ленточных электродов, расположенных в перпендикулярном направлении и создающих поле перпендикулярно структуре волокна (фиг, 2). Каждая из систем электродов С 11 и С 1 подключалась к дифференциальной схеме, Так как емкости конденсаторов одинаковы в силу идентичности конструкций, то при отсутствии волокна на выходе схемы сигнал был равен О, Этим самым устранялась погрешность измерения, связанная с колебаниями температуры и влажности окружающей среды. При внесении анизотропного материала сигнал на выходе схемы изменялся и нес в себе информацию о влажности и массе контролируемого материала. Для устранения влияния массы, разность емкостей С 11 и С 1 измерялась на частоте 10 кГц и 400 кГц, а затем определялась величина С 11 - С 1 10 кГц е 11 - е 1, 10 кГц Х 3(С 11 - С 1) 400 кГц е 11 - я 1.) 4000 кГц Тарировочные зависимости представлены на фиг, 1,Предложенный способ имеет следующие преимущества:Повышается точность определения структурной влаги,Устраняются погрешности измерения, обусловленные температурными изменениями, колебаниями влажности окружающей среды, неплотным прилеганием к поверхности электродов.Устраняется условие постоянства массы контролируемого материала,Данный способ определения структурной влаги может быть использован при контроле влажности широкого класса орто17 71661 Гси- ) у ср- сг)у 7 3 Фиг. 1 иг.2 СоставительТехред М.М Джежорантал Корректор. А, Мотыль Редакто каз 4189 ВНИИП Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж ул,Гагарина, 101 тронных материэлол: бумаги, искусственных покрытий, шпона. ровниц, энизотропных тканей, волокон и т д.Формула изобретения Способ определения структурной влаги в материалах с ортогональной анизотропией, включающей определение значения диэлектрической проницаемости на частоте диапазона 10-10" Гц, определение содержания влаги по тэрировочным характеристикэм,отличлюгциися 1, м,что,сцельк) повышения точности определения, знэче.ние дизлектрическои проицэемости измеряют вдоль и в нескольких направлениях 5 поперек направления струк 1 уры материала,а содержание власти определяют по разности значений диэлектрической проницаемости, измеренной вдоль направления структуры,и минимального значения, изме ренногс поперек направления структуры,