Термовлагомер

ОП ИСАНИЕИ ЗОЬРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 966574 Союз СоветскикСоциелмстичеснннРеспубликщфщи(22) Заявлено 26,12.80 (21) 3223328/18.25Ъс присоединением заявки Ж 6 01 й 27/22 Ьоударстнкнный комитет СССР но днлни изобретений и открытий(54) ТЕРМОВЛАГОМЕР 5 Изобретение относится к области измери.тельной техники, в частности к приборамдля измерения влажности, и может найтиприменение в металлургической; химическойи горнохимической промышленности,Известен термовлагомер, содержащий вакуумную камеру, конденсаторный термодатчик, индуктор, расположенный на внешнейповерхности вакуумной камеры под термодатчиком, и катушку индуктивности, причемвитки индуктора и катушки индуктивностирасположены соосно в параллельных плоскостях, В вакуумную камеру помещена кассетаиз теплоизолнрующего материала, напримерпенополкуретана . 1,Недостатком известного термовлагомераявляется использование теплоизоляционных материалов для кассеты, что создает допол. нительное тепловое сопротивление, снижает 20 интенсивность тепло- и массообмена в вакуумной камере. В результате этого процесс испарения влаги из измеряемого образцазамедляется, а быстродействие устройства составляет 2 - 3 анализа в час для мелкопористыхматериалов.Известен также термовлагомер, содержащий вакуумную камеру и термодатчик, вкамере под термодатчиком расположена пластина из ферромагнитного материала, напри.мер железа, а на внешней поверхностикамеры на уровне термодатчика и пластины за.креплен соленоид 2.Недостатком известного устройства является то, что несмотря на некоторое повыше.ние интенсивности испарения изза примене.ния подогревной пластины, для получениярезультата измерения требуется время, за которое испаряется 90 - 95% общего количествавлаги, содержащей в измеряемом, образце.Для ряда сыпучих материалов с мелкопорис.той структурой, например формовочных смесей, время испарения влаги составляет 1015 мин. Таким образом, быстродействиеустройства ограничено физическими свойства-,ми образцов,и составляет не более 4 - 6 анализов в час для мелкопористых сыпучихматериалов,5 966574 6 этом режиме тепловой поток, который в общего количества влаги результате испарения влаги отводит тепло образца 6% НзО количес из образца, становится равным суммарному парением влаги во вре действию конвективного и кондуктивного режима составляет 0,36 - потоков, подводящих тепло к образцу, Вэдает температурное охла момент равенства тепловых потоков пер. 7 - 9 С, Такой температу вая производная температуры образца, стано. определяется с погрешно вится равной нулю, а температура образца шающей 0,1%, Если вы достигает экстремума (минимума). Экстре. шины прокладки произв матор 12 срабатывает и выдает сигнал на 1 О с приведенной формулой коммутирующее устройство 13. Коммутирую- новесному режиму нас щее устройство 13 включает регистрирующий 50 с от момента включ прибор 11, который фиксирует на цифровом соса, Таким образом, дл табло результат измерения, одновременно мации о влажности уже коммутирующее устройство выключает ва в известном устройстве куумный насос. от общего количества вБыстродействие устройства определяется в измеряемом образце, моментом наступления режима кинетического что приводит к соответс равновесия, который зависит от уровня нию времени измерения и кондуктивного теплоподвода. Величина и 2 п действия устройства в 9 скорость кондуктивного теплоподвода может зов в час достигает 40 изменяться в зависимости от толщины и Высокое быстродейств теплофизических коэффициентов диэлектри- ляет осуществить эффек ческой прокладки 4. Оптимальные парамет-технологических процесс ры прокладки 4 могут быть определены 2 нейном производстве, гд из формулы формовочных линиях ка теплообмена БиО;и теплопроводность прооответственно;удельная теплоемкостьсть образца соответстгде В; ите ол клад и плотновенно;С о- толщина2, 11)Я удельная теплоемкость ть материала соответи плотиственно..уста талл критерий теплообмена БиО;толщина и коэффициент теплпроводности диэлектрическойпрокладки соответственно де йлИспользование . диэлектрической прокладки,новленной между термодатчиком и меической пластиной, выполненной в виде основания вакуумной камеры, позволяет создать дополнительный кондуктивный по. ток тепла, величина и время установления которого определяются параметрами прокладки. В промежуток времени между момен-том включения вакуумного насоса и установлением кондуктивного потока тепла, составляющим 10 - 15 с, образец находится в адиабатических условиях и успевает охла. диться настолько, что измеряемая разность температур представляет собой информативный сигнал, достаточный для определенця начальной влажности образца. Так, например, для формовочной смеси при времени полного высыхания образца порядка 10 - 12 мин с учетом убывающей скорости высыхания в адиабатическом режиме образец теряет 6-8% При влажности тво ушедшей с ис.мя адиабатического0,48% НО, что сождение образца в рный сигнал легко стью, не превыбор материала и толеден в соответствии , то переход к равтупает уже на,40 -ения вакуумного ная получения инфорне требуется как испарения 90-95% лаги, содержащейся а всего лишь 6 - 8%, твующему сокращеповышению быстро-.- 10 раз . Число анали.- 50.ие устройства позвотивный контроль ов, например в лие на автоматических ждые 4 - 5 мин происходит приготовление 1 - 2 т формовочной смеси, причем при отклонении влажности от нормируемой на 0,3 - 0,5% большая часть отливом уходит в брак. Однако применяемый в настоящее время стандартный метод по ГОСТ 2189 - 62 требует для проведения анализа в течение 50 - 70 мин, таким образом, за время анализа проходит 10 - 12 циклов смесеприготовления без контроля влажности, Использование предлагаемого устройства дает возможность оперативного вмешательства в процесс смесеприготовления, так как результат измерения становится известным еще до наступления следующего цикла смесеприготовления. Формула изобретенияТермовлагомер, содержащий термодатчик . с расположенной под ним металлическойпластиной, выполненной в виде основания вакуумной камеры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, между термодатчиком и основанием установлена диэлектрическая прокладка, толщина которой удовлетворяет соот. ношениюСоставитель А ПлТехред М.Гергель ова орректор М. Демчик еснико Редакто 37834/61 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, Жодписное Тираж 887 дарственного комитета СССР изобретений и открытий 35, Раушская наб., д, 4/5ака Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал П 7 96657С о,1, - толщина, удельная теплоемкость,1 ГЛплотность и козффициент теплопроводности образца соответствен.но;С о - .толщина, удельная теплоемкость,Х, 2,плотность материала основаниясоответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 4 81. Авторское свидетельство СССР У 525879, кл. 6 01 й 27/22, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР И 532045,кл. 6 01 й 27/22, 1975.3. Теория и практика экспрессного контро.ля влажности твердых и жидких материалов.Под ред, Е. С. Кричевского. М "Энергия",1980, с, 205-206 (прототип).