Способ измерения влажности материалов

157434 1Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к способам из" мерения влажности, и может быть использовано для измерения влажности твердых и сыпучих материалов, на пример дробленых углей на тепловых электрических станциях.Известен способ измерения влажности сыпучих материалов путем пропускания электрического тока, для чего 10 через пробу материала пропускают большой ток, который быстро. доводит температуру пробы до температуры кипения воды, находящейся в пробе, причем ток выбирают из расчета до ведения воды в пробе до температуры кипения примерно за половину минуты, что состзвляет 110 часть всего вре" мени измерения влажности. В процессе сушки пробы напряжение увеличиваютэ 0 по мере ее высыхания, а ток поддерживают переключателем на первонача,пьном уровне 11. Недостатками способа являются 25появление дополнительных погрешно.стей при измерении ряда органическихматериалов, нестойких к температурнымвоздействиям, а также невозможностьповторных измерений влажности пробывследствие испарения влаги,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является спо"соб измерения влажности, заключающийся в создании напряжения между электродами, между которыми размещен ис 35следуемый материал, при этом измеряютэлектрическое сопротивление материала,помещенного между электродами, покоторому судят о влажности 2 1,Недостатком известного способа является ограниченный предел измеренийиз-за того, что с ростом влажности Ухарактеристика сопротивления материала К(И), начиная с определенных значений ( разных для разных материалов),становится пологой, а это означает,что чувствительность измерения наэтом участке практически отсутствует.Цель изобретения " расширение ди 50апазона значений измеряемой влажности.Поставленная цель достигается тем,что при способе, включающем создайиенапряжения между электродами, междукоторыми размещен исследуемый материал после надачи напряжения на электроди, измеряют промежуток времени установления заданного значения влажности, меньшего предела шкалы фиксирующего,влажность влагомера, и по величине промежутка времени судят о начальной влажности материала.В зоне измерения контролируемого материала влажность "доводят до заданного значения путем перемещения влаги из/или в зону. измерения. Приэтом влага не удаляется из материала,а перемещается внутри "его. Такоеперемещение имеет место вследствиеэлектроосмоса, возникающего под воздействием постоянного тока, пропускаемого через пробу материала. Приэлектроосмосе происходит направленное движение влаги к одному полюсу,а направление перемещения влаги в объеме зависит от направления нротека -ния тока. Количество перемещаемойвлаги зависит от продолжительности действия электрического тока ( элект" роосмоса)..Если при изменении влажности материала оказывается,что содержание влаги больше верхнего предела шкалы влагомера, то воздействуя на материал постоянным током до тех пор, пока в зоне измерения влажность не до" стигнет заданного значения.,и зафиксировав продолжительность воздействия тока, можно определить начальную влажность данного материала. Аналогично измеряют влагу и в том случае, если она слишком мала для измерения ее обычными электрическими методами, например, из-за потери. чувствительности прибора вследствие большой по" логости характеристики на измеряемом участке.В этом случае, изменив полярность электродов,влагу перемещают в зону измерения до тех пор, пока она не достигнет заданного значения, фикси" руемого влагомером, и также по времени перемещения судят о первоначаль" ной влажности материала в целом.Таким образом, предлагаемый способ пригоден как для переувлажненных материалов, так и материалов с малой влажностью, где применять обычные электрические методы измерения эатруд" нительно, т.е. изобретение .обеспечивает возможность расширения диапазона измерения влажности в обе стороны,При этом свойства образца практически не нарушаются, так, как явление электроосмоса имеет место при маломз 115 токе "1 О ИА ), образец не нагревается а после снятия напряжения благодаря капиллярным силам восстанавливается первоначальная влажность во всем образце.Для доказательства отсутствия высушиввиия пробы приведем термодинамический расчет. Теплота парообразования воды г539,6 кал/г. Поэтому для образования пара требуется теплаЯ,гК 2266,32 Дж/г, где,К, - коэффициент, связывающий единицы измерениякалория и джоуль ), Поскольку при электроосмосе ток равен приблизительно 110 ИА, то при 5 напряжении источника постоянного тока У " 200 В, потребляется мощность Р = У 1 . 2 Вт. В случае воздействия электроосмосом на исследуемый материал в течение й щ 5 мин., это приводит 2 о к расходу энергии Я " Р с = 600 Дж. При таком расходе энергии превраща" ется в пар С== 0,264 г воды.чс Это составляет. при 307 влажности ы пробы материала 200 г )меньше 0,157 общего количества влаги в материале, т.е. испарения влаги и, следовательно, высушивания. материала при электроосмосе практически не происходит.Нафиг, 1 представлено устройство для измерения влажности; на фиг. 2 - характеристика зависимости времени воздействия электрическим постоянным током на материал от влажности материала.Для измерения используется коаксиальная ячейка с центральным стержне-, вым электродоми электродами 2 и 3, представляющими соответственно нижнюю и верхнюю части цилиндрическо 4 О го корпуса ячейки, которые электрически разделены диэлектриком 4 и 5.К электродами 2 подключается измерительная схема влагомера б, пре 45 7434 4дельное значение шкалы которого составляет 307. влажности, а к электро"дам 2 и 3 через переключатель 7 под"соединяется источник постоянного тока напряжением 200 В, в цепи котороговключен фиксатор 8 времени (фиг. ) .Измерительную ячейку заполняют доверху угольной пылью .назаровского бурового угля крупностью 0-200 мкм и О влажностью поочередно со значениями29,7; 28,2; 27,7; 27,2; 26,2 и 25,231,фиг. 2 ).При каждом опыте . после заполненияячейки материалом переключателем 7замыкается цепь постоянного токв иодновременно включается фиксатор 8времени. При этом происходит перемещение влаги из зоны электрода 2 к электроду 3, и угольная пыль в зоне измерения электродов 1 и 2 становитсясуше. При. достижении заданного ( 253 )значения влажности цепь постоянноготока разрывается и фиксатор 8 време"ни останавливается.Таким образом, получена зависи-мость между исходным значением влвж"ности и временем, эа которое влажность в материале с помощью. электроосмоса достигает 257 (фнг, 2)Следовательно, если при дальнейших измерениях влажности этого же матер.юла с неизвестной исходной влажностью, находящейся в пределах 25 ЗО 7, включать постоянный ток и фиксировать время воздействия до достижения влажности 257., то, пользуясьполученным графиком или шкалой фик-.сатора времени, отградуированиого впроцентах влажности, можно опреде- .лить исходную влажность измеряемогоматериала.Предлагаемый способ нетрудоемкийв использовании, прост в реализациипозволяет расширить предел измерениявлажности.1157434 Составитель Г. ВладимироваТехред 0.Неце Корректор 0Луговая. едактор ковецк акая .3360/421В иоеСССР д. 4 жгород, ул. Проектная,"Патент ц,и Тираж 897 НИИПИ Государственного ло делам изобретенщй 113035; Москва, Ж, Рауаск