Способ определения влажности сыпучих материалов

(19) (1) Э Ю ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСК СТ.В СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ(467 23.12.84, Бюл. В 47 (72) К.Н.Иопов и М.И.Тукалевская (71) Районное управление энергетического хозяйства "Каракандаэнерго" (53) 551.508.7(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 250508, кл. С О 1 И 25/56, 1967.2. Авторское свидетельство СССР У 693205, кл. С 01 й 25/56, 1977, (54) (5. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ путем использования эффекта интенсивности изменения температуры от влажностиисследуемого материала при его высушивании, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что; с целью повышения точности;,.определения, исследуемый материал иэталон выдерживают в нагревательнойкамере до выравнивания их температур,а о влажности исследуемого материала судят по площади, заключенноймежду зависимостями изменений темпе"ратуры исследуемого материала и эта"лона во времени,11307Изобретение относится к измерительнойтехнике, в частности к способамизмерения влажности сыпучих и дис-.персных материалов,и может йайтиприменение в энергетической, химической, горнохимической и пищевойпромышленностях.Известен способ определения влажности, основанный на применениитермоэлектрических преобразователей. 10Влажность измеряют по зафиксированным значениям времени, способствующим промежутку времени спадания, ЭДС,термобатареи, работающей на эффектеПельтье, от момента прекращения пропускания тока до момента уменьшенияЭДС до определенного уровня 11Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому являетсяспособ измерения влажности сыпучих 20материалов путем использования эфФекта интенсивности изменения температуры от влажности исследуемогоматериала при его высушивании 2Однако известный способ не нашел 25применения в области больших влагосодержаний свьппе 5 Х), поскольку вэтой области линейная зависимостьмежду максимальным изменением температуры и влажностью нарушаетсяиз-за непостоянства удельной темплоемкости и энергии Фазового перехода.Цель изобретения - повьппение точности определения влажности сыпучихматериапов,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определе"ния влажности сыпучих материалов путем использования эффекта интенсивности изменения температуры от 40влажности исследуемого материалапри его высушивании, исследуемый материал и эталон выдерживают в нагревательной камере до выравниванияих температур, а о влажности исследуемого материала судят по площади,заключенной между зависимостями из"менений температуры исследуемогоматериала и эталона во времени.На Фиг,1 показана схема устройства определения влажности сыпучегоматериала предлагаемым способом;на фиг.2 - графики зависимостей изменений температуры эталона и исследуемого материала во времени при 55их высушивании.Устройство, с помощью которогоосуществляется способ, содержит а 7 2 4 измерительную 1 и эталонную 2 ячейки, нагревательную камеру 3 батареи дифференциальных термопар 4 и 5, электронный блок 6, состоящий из усилителя 7 постоянного тока, преобразователя 8 и интегратора 9.В измерительную ячейку 1 засыпают исследуемый материал, а в эталонную 2 такое же количество материала, предварительно высушенного. Обе ячейки помещают в рабочий объем нагревательной камеры 3 имеющей тем"ОФпературу 110 С. При нагреве исследуемого и эталонного материала в результате испарения влаги тепло, подводимое к исследуемому материалу, поглощается, и он нагревается медленнее,чем сухой эталонный. Развиваемая при этом термо-ЭДС батарей дифференциальной термопары 1 БДТ) 4, . рабочие спаи которой помещены в исследуемый материал, сравнивается с термо-ЭДС БДТ 5 эталонной ячейки,их разность Формирует суммарный выходной сигнал, который подается на электронный блок 6.В электронном блоке входной электрический сигнал БДТ усиливается измерительным усилителем 7 постоянного тока и с помощью преобра" зователя 8 преобразуется в частоту импульсов, которые суммируются в интеграторе 9. Показания интегратора выражены в цифровом значении количества импульсов, пропорциональных площади интегрирования входного сигнала по времени и представлены непосредственно в процентах содержания влаги.В процессе прогрева температура эталонного сухого 1,вещества будет изменяться по кривой 10 1,исследуемого), а содержащего влагу - по кривой 11, При этом характер последней бу-т дет более пологим, поскольку впроцессе прогрева часть тепла расходуется на испарение влаги, Поэтому температура исследуемой пробы впроцессе прогревания и сушки будетниже по сравнению с эталонной. После удаления влаги температура исследуемого вещества достигнет темпера-туры греющей среды н соответственнотемпературы эталонного вещества вточке А (фиг.2), Результирующаятермо-ЭДС обоих БДТ будет равна нулю. В результате площадьтермограмм будет пропорциональна влажности в исследуемом веществе.270 0 260 И, - влага, определенная по ГОСТ 11014-81,Е; Й,ц- йоказания интегратора,Х Я ; Й,- среднее показание интегратора по двум измерениям,Х: Ч -, Д - погрешность измерений,Е И" время одного измерения, с Примеч, ание 3 1130Измерение влажности по величине площади, заключенной между зависит мостями измерения температуры при их высушивании за время, необходимое для равенства температур, позволяет исключить влияние теплофизических характеристик и фракционного состава исследуемого материала на условиях теплообмена и тем самым повысить точность результатов измерений. 10П р и м е р, Определяют влажность в лабораторных пробах экибастузского угля с известным содержанйем влаги, определенной по ГОСТ 11014-81.Из лабораторной пробы отбирают в измерительную ячейку 1 топливо массой 1 г. В эталонной ячейке 2 находится такое же количество сухого топлива, Обе ячейки помещают в рабочий объем электропечи 3, теиперату ра которой поддерживается постоянной 160 +5 С, При нагреве исследуемого н эталонного топлива сравнивают термо"ЭДС батарей дифференциальных термойар, рабочие спаи одной из которых помещают в исследуемый обра 87 4зец, а другой - я эталонный, Разность термо-ЭДС подают на электронный блок 6, в котором электрический сигнал усиливается, преобразовывается в частоту импульсов и суммирует. - ся в интеграторе 9,Результаты измерений пяти лабора- торных проб представлены в таблице. Как видно из таблицы, погрешность отдельных измерений в интервале от 0,2 до 5,2 Х Ч не превышает +0,23. Время одного измерения в данном примере составляет не более 4-5 мин.Таким образом, измерение влажности по величине интегрального электрического сигнала батарей дифференциальных термопар за время, необходимое для равенства температур, позволило исключить влияние теплофизических характеристик и фракционного состава исследуемого материапа на условия теплообмена, а следовательно, и на результаты измерений и получить погрешность измерений не более 0,2 ХИ,, Москва, Ж, Рауш Подписи митета СССоткрытийская наб.,п 30