Устройство для измерения влажности сыпучих материалов

ммалтик цефф щ тефее,"фиаиол ек т ф Союз Советски кСоцмвлистическкнРеспублик и 779872 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29.01.79(21) 271 7956/18-25с присоединением заявки РЙ -(23) П риоритет Опубликовано 15.11,80,Бюллетень,% 42 аа делам изобретений и открытий(53) Уд К 551. ,5 08. 7 (088.8) Дата опубликования описания 1 7,11.80(7 ) Заявитель Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ2Изобретение относится к измерительной датчика в этом устройстве зависят оттехнике и может быть использовано в раз- .гранупометрического состава, так какличных отраслях народного хозяйства при объемная плотность изменяется в зависиопределении впажности трудносыпучих мате- мости от гранупометрического составариалов. материала, С увеличением гранупометриИзвестно устройство для измерения 5 ческого состава объемная плотность ввлажности материала в потоке, снабженное зоне емкостного датчика уменьшается, спружинными уппоснитепями или специаль- уменьшением граносостава увеличивается,ными заслонками и емкостным датчиком за счет чего появпяются большие погреш, Применение заслонок ведет к успож- ности в измерений.нению конструкции устройства, а примене о Белью изобретения является устранениение пружинных уппотнителей невозможно впияния объемной плотности при переменвэ за слабого истечения трудносыпучего ном гранупометрическом составе материаматериала. па и повышение за счет этого точностиБйижайшим техническим решением к измерения,изобретению является устройство дпя изт 5Бепь достигается тем, что в устройстмерения влажности сыпучих материалов,ве, имеющем приемный бункер, шнек-питасодержащее приемный бункер, шнек-пита- тель, формирующую насадку, направляющуютель, формирующую насадку и направляю- трубу и емкостной датчик, применена упщую трубу с емкостным датчиком 12). лотняющая насадка, тепескопически соеди 20Зона постоянного уплотнения в этом ненная с направляющей трубой.устройстве образуется эа счет трения о Изменяя дпину рабочей части уплотняюстенки формирующей насадки и направляю- щей насадки (за счет ее тепескопическощей трубы. Однако показания емкостного го соединения с направляющей трубой) в3 7798 7 зависимости от гранулометрического сжтава трудносыпучего материала, поддерживают заданную плотность в емкостном датчике, тем самым повышают точность измерения влажности.На фиг. 1 изображено устройство, об% щий вид. (привод шнека не показан).Устройство для измерения впажности трудносыпучих кормосмесей в потоке имеет приемный бункер 1, шнек-питатель 2,установленный в формирующей насадке 3 . К формирующей насадке 3 подсоединена . направпяющая труба 4, изготовленная из . изонирующего материала, на которой расположен емкостный датчик одностороннего15 поли 5. С направляющей трубой телескопически соединена уплотняющая насадка 6. Устройс жо работает следующим образам. Материал с помощью пробоотборочного устройства (не показано) загружается в приемный бункер 1, откуда отбирается шнеком-питателем 2, Под действием шнека-питателя 2 и формируюпей насадки 3, формируется поток материала, который поступает в направляющую трубу 4, За25 счет сип давления корма и трения его о стенки направляющей трубы 4 и уплотняющей насадки 6 в емкостном датчике 5 создается степень уплотнения материала.Объемная ппотность в емкостном дат-чике зависит от гранупометрического состава трудносыпучего материала (грубого корма) и длины рабочей части уппотняющей насадки. При изменении гранулометрического состава корма от 0,1 см до 3 см и изменении длины.напрввпяющей трубы от -5 см до +5 см (за нулевую точку отсчета прйнята середина уплотняющей насадки, совмещенная с концом направлякепей трубы)изменении влажности 41 от 10 до 18%, объемная плотность определяется по следующему уравнению регрессии в кодированном видеР0,325 - 0,061" - 0,0731)(1) где Р - объемная плотность кор- . 4ма,- относитепьное изменениегра ну лом етрического состава исследуемого материала; Я г: в в -1. в ; Г в гранулометрический сосРЫ,тав корма, изменяющийсяот 0,1 до 3 см, следовательно, г изменяетсяот;1 до +1, И1 - относительное изменениедпины рабочей части уппотняющей насадки; 21: Об где Ь - дпина рабочей части уппотняющей насадки, изменяется от -5 см до +5 см,следовательно 8 изменяется от -1 до +1.Изменение объемной плотности трудносыпучего материала от гранулометрического состава и длины направпяющей трубыпредставлено на фиг. 2.В результате проведенных исследований выяснено, что электрическая емкостьдатчика в зависимости от изменения влажности от 8,8% до 19,2%, объемной пловЭности от 0,15 до 0,5 г/см и гранулометрического состава от 0,05 см до 5 смна частоте 10 мГц аппроксилируется уравнением регрессии в кодированном видеС= 5,32 + 1,73 + 1,47 + 0,64 +(ю: - ; ов - влажность корма изменяется от 8,8 до 19,2%, спедоватепьно, а) изменяетсяот - 1,215 до +1,215,Й - относительное изменениеобъемной ппотности корма,Р-О,Ь 250,1 Ъ 5Р - объемная плотность кормаизменяется от 0,15 до0,5 г/см , следовательно,Ьр изменяется от -1,215до +1,215,Анализируя уравнение (2), приходим-к выводу о гом, что электрическая емкостьне зависит от гранулометрического состава корма, однако от . гранулометрическогосостава зависит объемная плотностьматериапа. При изменении гранупометрическогосостава от 0,1 см до 3 см объемнаяплотность согласно (1) изменится от0,265 г/см до 0,385 г/см . Для подстансвки значения плотности в уравнениерепрессии (2) произведем ее кодированиепо следующему выражениюР-ОЫ 5О,ЬБ Изменение гранулометрического состава от 0,1 см до 3 см вызовет изменение плотности в кодированном виде от О0,44 до Р = 0,44. Подстввпяя данное изменение объемной плотности во (2) выражение, рассчитаем изменение емкости, вызванное изложением грвнулометрического состава. Зависимость емкости от влажности и от плотности (гранулометрического состава) представпена н7798 фиг. 3, Ошибка измерения емкости, вызванная изменением гранулометрического состава от 0,1 до 3 см, составит на впажности 10% йС = С,бг 1 ф, на впажности 15% аС = 1,3 пф, на влажности 18%,вС = 2,0 пф. Ошибку измерения по влажности определим графически по фиг, 3. При изменении гранупометрического состава от 0,1 см до 3 см она будет равна примерно 2,5% влажности при изменении влажности от 10 до 18%,Избежать ошибки при измерении влажности можно при компенсации изменения объемной плотности, вызванной изменением гранулометрического состава, изменением длины уплотняющей насадки. При укаэанных пределах изменения гранулометрического состава корма и уппотняющей насадки, иэ уравнения (1) можно получить следующее равенство в кодированном выражении0,06 г = 0,073 1, (3) ипи = 0,82 ), (4)При изменении длины рабочей части уппотняюшей насадки прямо пропорционально изпожению гранулометрического состава в емкостном датчике, расположенном на направляющей трубе будет поддерживаться постоянная объемная плотность, в данном случае 0,325 г/см и изменение электрической емкости будет опредепячься только изменением влажности согпасно выражению, полученного из уравнения регрессии (2)С = 5,45 + 173 цп + 0649, (5)Этим исключается влияние грануломет рического состава на изменение емкости.Использование устройства измерения влажности трудносыпучих материалов с переменным Гранулом етрическим составом 40 позволит более точно измерить впажность 72 6материалов в потоке и соэда 1 ь автомати зированные системы управления сушкой,.:мешиванием, брикетированием в технопо:- гических линиях кормопроизводсльа и повысить качество выпускаемых кормосмесей,Формупа изобретенияУстройство дпя измерения влажностисыпучих материалов, содержжцее приемный бункер, шнек-питатепь формируюшуюнасадку и направляющую трубу с емкостным датчиком, о т и и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения путем исклюЧения влияния плотности материала, оно снабжено уплотняющей насадкой, телескопически соединеннойс направляющей трубой, причем длина рабочей части уплотняющей насадки выбирается из условия пропорциональности изменения гранулометрического состава исследуемого материалаЫ = 0,82 Ргде В - относитепьное изменение длины рабочей части уплотняюшей насадки,- относительное изменениегранупометрического составаисследуемого материала,Источники информацпи,принятые во внимание при экспертизе1. Кричевский Е. С. Высокочастотныйконтроль влажности при обогащении полезных ископаемых. М., "Недра", 1972,р. 102.2. Купишенко А, 3. и др. "Емкостныйдатчик для измерения влажности шихты впотоке". - "Кокс и,химия", 1962, % 2,с. 16-19 (прототип),б Составитель А. Платова,Техред Н.Ковалева Корректор И. Муска едактор Г. Улыбин Заказ 931 ж 1019 твенного кретений и оЖ-З 5, Раущ одписноеСР 5 ПП Патент", гУжгород, ул,тная, 4 и ВНИИПИ Госуд по делам иэ 13035, Москва омитета ССкрытийкая наб., д,