Способ определения технологических параметров древесины

(51)5 6 01 М 33/ КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ЗС) БРЕТЕ НИ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Московский лесотехнический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДРЕВЕСИНЫ(57) Изобретение относится к средствам измерений и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, вчастности при изготовлении древесныхплит. Цель изобретения - обеспечение точного, бесконтактного оперативного и непрерывного контроля влажности материала втехнологическом потоке. Сущность способазаключается в том, что предварительно экск средствам изьзовано в дерешленности, в нии древесных вышение т оля параме ом потоке.схема рез фиг. 2 - блок чноонан- -схеователь состоит электрическаих еского корпуса 2,ПИСАНИЕ И Изобретение относится мерений и может быть испол вообрабатывающей пром частности, при изготовле плит. Цель изобретения - по сти и оперативности контр древесины в технологическ На фиг, 1 представлена сного преобразователя, на ма системы измерений. Резонансный преобраз из системы прямолинейных проводников 1, диэлектричпериментально определяют зависимость влажности древесины от ее температуры и электропроводности для фиксированного объема преобразователя, изменяя поочередно каждый из этих параметров при фиксированном другом. Затем измеряют добротность контра с древесной и по зависимости 0 = К/Щ 1 /С ), где 0 - добротность контура; К - г(остоянный коэффициент,.определяемый экспериментально; Й - электропроводность;- индуктивность и С-емкость, определяют электропроводность, а измеряя температуру по экспериментально определенной зависимости, связывающей влажность, электропроводность и температуру, определяют влажность древесины. Расход древесины определяют по зависимости резонансной частоты фиксированного объема преобразователя от влажности древесины, ее температуры, породного состава. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,металлического экрана 3, катушки 4 индук- а тивности, конденсатора 5 и катушки 6 связи.Резонансный преобразователь пред-р ставляет собой цилиндрическую конструкцию с электромагнитной системой, образованной прямолинейными электрическими проводниками 1, расположенными па-ф раллельно оси симметрии преобразователя равномерно по окружности, с отношением длины проводников 1 к диаметру, на котором они расположены, более 3. Проводники соединены последовательно между собой и катушкой 4 индуктивности конденсатором 5 и образуют электромагнитный колебатель5 10 15 20 ный контур, собственная частота которого подстраивается индуктивностью 4 и емкостью 5, Электромагнитная система преобразователя расположена симметрично в заземленном цилиндрическом экране 3 из диамагнетика. Диаметр экрана 3 превышает диаметр окружности, по которой располагаются проводники 1 более, чем в 1,2 раза, Электромагнитная система и экран 3 жестко закреплены в диэлектрическом корпусе 2 из материала с малой диэлектрической проницаемостью, ограничивающем измерительный объем преобразователя цилиндрической поверхностью с диаметром менее 0,85 диаметра окружности, по которой расположены проводники 1.Система измерений содержит источник 7 стабильного тока, электрический ключ 8, преобразователь 9, усилитель 10, компаратор 11, электронно-счетный частотомер 12, генератор 13 прямоугольных импульсов и источник 14 электропитания,Система измерений работает следующим образом.В преобразователе 9 с помещенной в него древесиной периодически ударно посредством источника 7 стабильного тока, электрического ключа 8 и генератора 13 прямоугольных импульсов возбуждаются затухающие электромагнитные колебания со стабильной начальной амплитудой на резонансной частоте преобразователя 9, представляющего собойС-колебательный контур, формирующий в объеме преобразователя 9 ТЕН-волны, Малая часть электромагнитной энергии из преобразователя 9 через катушку 6 связи поступает на вход усилителя 10 с большим входным сопротивлением и стабильным коэффициентом передачи, выходной сигнал усилителя 10 поступает на прецизионный компаратор 11, формирующий на выходе прямоугольные импульсы в том случае, когда входной сигнал компаратора 11 меняется от стабильного максимального уровня до уровня 1 е максимального, где е - основание натурального логарифма, к выходу компаратора 11 подключен электронно-счетный частотомер 12.Генератор 13 прямоугольных импульсов периодически открывает передним фронтоом импульса электрический ключ 8, и через преобразователь 9 начинает протекать ток стабилизированного источника 7, После затухания в преобразователе 9 колебательных процессов ключ 8 закрывается задним фронтом импульса генератора 13, в результате чего в преобразователе 9 возникают свободные электромагнитные колебания на резонансной частоте, часть энергии 25 30 35 40 45 50 55 колебаний подается на усилитель 10, далее на компаратор 11 и частотомер 12, Одновременно с задним фронтом импульса управления ключом 8 с инверсного выхода генератора 13 подается импульс на запуск частотомера 12, который измеряет резонансную частоту и реобразователя 9 или считает количество периодов электромагнитных колебаний в преобразователе 9 до снижения их амплитуды до уровня 1/е, численно равное добротности преобразователя 9. Длительность и скважность импульсов генератора 13 выбраны с учетом времени измерения частотомера 12 и времени затухания колебательных процессов в преобразователе 9.Таким образом измерительная схема позволяет определить добротность и резонансную частоту преобразователя 9,Для электромагнитной колебательной системы справедливо соотношение где 0 - добротность;В - электропроводность среды, в которой находится электромагнитная система;- индуктивность;С - емкость системы;К - постоянный коэффициент, определяемый экспериментально для конкретного преобразователя 9 с известными индуктивностью и емкостью путем измерения добротности преобразователя 9 с древесиной, электропроводность которой известна,Следовательно, измеряя добротность преобразователя 9 с древесиной, можно определить электропроводность древесины, которая определяется влажностью и температурой древесины, частотой измерения.Частота при измерениях мала и ее изменение незначительно, что не сказывается на электропроводности древесины, т.е, можно считать, что электропроводность древесины зависит только от ее влажности и температуры, Следовательно, предварительно экспериментально определив зависимость влажности древесины от ее температуры и электропроводности для фиксированного объема преобразователя 9 и экспериментально определив коэффициент К по формуле (1), после чего, измерив добротность преобразователя и температуру древесины, и расчитав.по добротности преобразователя электропроводность древесины в нем, можно по температуре, электропроводности древесины и экспериментально определенной зависимости, связывающей влажность, электропроводность и температуру, определить влажность древесины в преобразова;еле 9,1718114 3 Таким образом, измеряя добротность преобразователя 9 с древесиной и вводя коррекцию по температуре, можно определить влажность древесины. Формула изобретения 1. Способ определения технологических параметров древесины, включающий измерение ее электропроводности, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля параметров древесины в технологическом потоке, древесину перемещают через экранированную область, в которой размещена электромагнитная колебательная система, возбуждают в данной области электромагнитные ТЕН-волны, определяют добротность колебательной системы, по величине которой, а также по величине температуры древесины определяют величину 5 влажности последней.2. Способпоп.1, отл ича ю щи йсятем, что задают породный состав древесины, регистрируют резонансную частоту колебаний, возбуждаемых в электромагнитной коле бательной системе, и по величине указанныхпараметров, а также по величине влажности определяют массу древесины, находящейся в текущий момент в экранированной области, после чего регистрируют скорость пере мещения древесины и определяют величинуее расхода.1718114 Риг 2 25 30 35 40 45 50 Составитель А,КузовкинТехред М.Морге нтал Корректор Н,Ревская Редактор Н.Яцола Заказ 877 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101