Устройство для измерения влажности сыпучих материалов

(1 ц 42 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 12.12.72 51) М. Кл. 6 01 п 27/266 01 п 23/14 6 01 п 23/24 185554026-9 с присоединением заявкиГасударственный номитеСовета 1 йиннотроа СССРоо делам иэооретенийи открытийЕ. Г, Коновалов, В. А. Воробьев, К. К. Бубен и В. А. Коне Центральное конструкторское бюро с опытным производств АН Белорусской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛВЛАЖНОСТИ 2 схем рени Известно устроиство для измерения влажности сыпучих материалов по изменению интенсивности колебаний СВЧ, содержащее генератор СВЧ, волноводную часть, передающую и приемную антенны, между которыми расположена кювета с исследуемым материалом, и индикатор колебаний, включенный в схему фазочувствительного усилителя, питающего электродвигатель, уравнивающий сигнал индикатора и перемещающий стрелку вы ходного прибора.Цель изобретения - автоматизация процесса измерения и повышение точности.Предлагаемое устройство отличается тем, что кювета, наполняемая исследуемым мате риалом, выполненная с постоянным поперечным сечением по высоте, установлена между приемной и передающей антеннами ца сигцализатор веса так, что поперечнос сечение ее расположено нормально к направлению 20 распространения электромагнитных волн. Сигнализатор веса соединен с системой наполнения кюветы материалом, а волноводная часть содержит направленный элемент, например направленный ответвитель, соединен ный с детекторной секцией, нагруженной на сумматор.На чертеже изображена функциональнаяа установки для автоматического измея влажности сыпучих материалов. 30 Генератор СВЧ 1, например клистроцный, через невзаимный элемент, например ферритовый вентиль 2, соединен с двухканальной волноводной системой, которая в местах разветвления и схождения снабжена синхронными и синфазнымц волноводными переключателями 3 и 4, например ферритовыми. Один из каналов волноводцой системы содержит направленный элемент, например направленный ответвитель 5, передающий 6 и приемный 7 рупоры, между которыми помещена измерительная кювета 8 с исследуемым материалом, и невзаимный элемент. например ферритовый вентиль 9.Другой канал волноводцой системы содержит плавно управляемый аттенюатор 10, например поляризациоцньш.Измерительная кювета установлена ца сигнализатор веса 11, например тсцзометрический, который сосдинен с затвором 12, например шибсрным, и управляет ключом 13. Оканчивается волцоводная система детекторной секцией 14, связанной с управляемым ключом. Ключ связан с усилителем 15 к другому входу которого подсоединен блок питания 16, соединенный с волноводными переключателями 3 и 4. Выход усилителя 15 соединен с аттенюатором 10 и через потенциометр 17 - с сумматором 18. Второй вход сумматора связан с детекторной сскциец 19,42 ЗО 27 Ро = го ) подключенной к направленному ответвителю 5. Выход сумматора 18 нагружен на индикатор 20. Вся установка подключена к общему источнику питания 21.Для пояснения принципа работы устройства необходимо рассмотреть поведение плоско- параллельного слоя влажного сыпучего диэлектрического материала в поле нормально падающей сверхвысокочастотной электромагнитной волны,Энергия падающей электромагнитной волны распределяется следующим образом:Р Р -Р+Р+Р где Р 1, Р, Р:и Р, - соответственно мощность отраженной, рассеянной, поглощенной и. прошедшей волн.Процесс отражения электромагнитного излучения от материала характеризуется его влажностью и плотностью а, т, е.Р, = 11 ф, ). Потеря энергии на рассеяние Р.=-О при выполнении критерия Рэлеяоа( -8 где а - размер гранул контролируемого материала;1, -- длина волны.На сверхвысоких частотах этот критерий выполним для большинства порошковых сыпучих материалов,Поглощение электромагнитной энергии материалом, связанное, как известно, с разогревом частиц воды, определяется количеством влаги на пути распространения волны: где Я, - вес воды в образце.Я, при постоянном объеме зависит от ( и о;. Таким образомР, - Р, = Р (И, а),что ведет к существенному влиянию плотности материала на точность измерения его влажности методом СВЧ.Ом где Яо - вес влажного материала.Если вес влаяного материала Япринять постоянным, то У можно определить, знаяиз Р,= Р - Р, - Р. При постоянной а а стало быть и Рз, Р - Р также неизменно.Таким образом, измеряя Р, и Рпри постоянном Яо, можно контролировать влажность сыпучего материала независимо от его плотности,Предмет изобретения Устропство для измерения влажности сыпучих материалов, содержащее генератор СВЧ, волноводньш тракт, передающую и приемную антенны с расположенной между ними кюветой и индикатор с фазочувствительным уси лителем, отличающееся тем, что, с цельюавтоматизации измерения и повышения точности, кювета установлена на сигнализатор веса, соединенный с системой наполнения кюветы.Редактор Б. Федотов Корректор М, Лейзерм;и Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2874/1 Изд. М. 739Ц.1 ИИПИ Государственного когаитста Совета Министров СССРио ледам изобретений н открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5