Способ измерения влагосодержания движущегося материала и устройство для его осуществления

по делам наобретеннй н отнрцтнй,33(088.8) Опубликовано 23.11.82 Бюллетень43 Дата опубликования описания 27,11,82 т(72) Автор изобретения Б,П, Баев Московский технологический институт(7) Заявитель 154) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к техничес. Кой физике, а более конкретно к исследованию физических свойств материалов, и может быть использовано для измерения влагосодержания материалов в процессе сушки на сушильных машинах непрерывного действия,Известен способ измерения влагосодержания материала, при котором полотно сушится при его перемещении вдоль заданной траектории и при его обдувке воздухом из канала с отверстиями. Несколько пар датчиков расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль направления перемещения полотна. Датчики каждой пары размещены таким образом, чтобы выборочно определять температуру воздуха, поступающего к полотну и отклоненного от этой стороны полотна, причем один датчик размещен в канале, а другой на траектории движения воздуха отклоненного от полотна. Компаратор сравнивает разности температур, определенных каждой парой датчиков, получая при этом сведения о заданной степени высушивания полотна, косвен- Ъным образом, исходя из разности температур воздуха 11. Недостатком способа является низкая точность определения влажности 1 о ткани, так как весьма затруднительноправильно оценить температуру воздуха, отраженного от ткани. Это происходит потому, что в процессе сушки на конвективных машинах непрерывного 15 действия с двухсторонним обдувом ткани наблюдается быстрое смешивание воздушных потоков, а выделить при этом поток отраженного от ткани воздуха практически невозможно. Кроме того, из-за рециркуляции горячего воздуха и смешивании его с воздухом окружающей среды, температура послед-, него может значительно изменяться,3 976 цто неизбежно приведет к возникновению значительных погрешностей.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсл способ измерения влагосодержания движущегося материала, состоящий в том, цто измеряют температуру материала и агента сушки, поступающего из сопла сушильного агрегата в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один из датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала и по измеренным данным определяют влажность2 .Недоста 1 ком известного способа является низкая точность измерения, так как Фактически измеряют температуру воздуха в двух различных точка сушильного простраяства. Из-за неста бильности температуры воздушного потока, при одной и той же влажности, температура воздуха оказывается различной, что приводит к увеличению по" грешности измерения. Погрешность увеличивает и то, цто зависимость влажности от производной температуры не является однозначной, а также то, что результаты измерений зависят от скорости передвижения материала.Известно устройство для измерения разности температур, содержащее два полупроводниковых диода, каждый из которых включен в запирающем, относительно источника тока, направлении. Выпрямительные мосты, питающие каждый из полупроводниковых диодов, включены последовательно и питаются . через транзистор от источника пере" менного напряжения. Нагрузка включена между точкой соединения выпрями- тельных мостов и средней точкой вторичной обмотки трансформатора 3Недостатком устройства являются ограниченные эксплуатационные возможности из-за отсутствия компенсации температуры агента сушки. 362 30 35 ао и, практически., определяют температуру этого материала. Второй датчик располагают не над тканью, а в выходном отверстии сопла, через которое горячий воздух подается на ткань. Таким образом, этим вторым датчиком измеряют температуру агента сушки воздуха). На основании показаний 50 обоих датчиков определяют разностныйсигнал, О влажности высушиваемого материала судят по суммарному сигнаНаиболее близким к предлагаемому по техницеской сущности и достигаемому результату является устройство измерения влагосодержания движущегося материала, состоящее из двух мостовых схем с двумя термодатчиками ЯНедостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие невозможности обеспечения автоматической термокомпенсации температуры сушки. Цель изобретения - повышение точности измерения.Цель достигается тем, что согласно способу измерения влагосодержания движущегося материала, состоящему в том, цто измеряют температуру материала и агента сушки, поступающего из сопла сушильного агрегата, в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один иэ датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала и по измеренным данным определяют влажность, дополнительно измеряют температуру агента сушки на выхо 15,де из сопла и разность температур агента суыки и материала и по измеренным параметрам определяют искомый параметр.Цель изобретения достигается также тем, что в устройстве измерения влагосодержания движущегося материала, состоящем из двух мостовых схем с двумя термодатчиками, оба моста выполнены неуравновешенными и имеют два общих плеча, а термодатчики выполнены в виде транзисторов, вклюценных в диодном режиме в плечи мостов, причем один из транзисторов включен в плечо, являющееся общим для обоих мостов,Способ.для измерения влагосодержания движущегося материала характеризуется следующей совокупностью действий и приемов.При проведении процесса сушки измеряют температуру воздуха и материа ла в двух пространственно разнесенных точках. Измерение. осуществляют с помощью двух независимых датчиков температуры. При этом один из датциков расположен в непосредственной близости от высушиваемого материала лу, составленному из разностного сигнала и, сигнала, характеризующего температуру воздуха, При этом указанноесуммирование обеих величин осуществляется алгебраически, Влажность Цткани связана с разностью температур97636агента сушки ( и материала Й зави.с мсимостьюгде Ъ, 1 - постоянные, зависящие отсвойств материала и режима сушки:УР - равновесное влагосодержаниематериала,Поскольку в процессе сушки влаж 6ность материала Ц ( 0 то разностьРЯ - Я у О. 8 случае, когда температура ткани Ч(с, влажность ткани однозначно определяется разностьютемператур.При нарушении режима сушки измеряемый сигнал изменяется поопорционально изменению температуры Яс.1(омпенсация результатов измеренийосуществляется в этом. слуцае автоматически по уравнениюс- "- = А+ сгде Л - постоянный .коэЛициснт;с(. - температурный коэффициенткомпенсации, зависящий отсвойств материала.На чертеже изображено предлагаемое устройство .Устройство содержит две неуравновешенные мостовые схемы. Один из мостов образован плечами АВ, ВС, АД иДС, а второй мост - плечами АЕ, АВ,ЕС и ВС. Плечи АВ и ВС являются общими для обоих мостов, Плечо АВ образовано частью потенциометра 1 .и резне-Мтором 2. Плечо ВС образовано транзистором 3,включенным .в диодном режиме.Плечо АД образовано частью потенциометра 1 и резистором 4, Плечо ДС образовано транзистором 5,работающим в. ди-;одном режиме. Плечо АЕ образовано резистором 6 и,переменным резистором 7,Плечо ЕС образовано резистором 8, Кточкам А и С подсоединен выход источнина 9 постоянного напряжения. Между 4точками В и Е включена последовательная цепочка резисторов 1 О и 11 и потенциометра 12. Между точкой Д и движком потенциометра 12 включен выходнойприбор 13. Включенные в диодном ре- Ижиме транзисторы 3 и 5 являются термозависимыми элементами и служат вкачестве двух независимых термодат"чиков данного измерительного устройства. ИУстройство работает следующим образом. 2 6Транзисторы 3 и 5, включенныевсмежные плечи неуравновешенного мостас плечами АБ, ВС, АД, ДС, позволяютопределить разности между температурой агента сушки, измеряемого с помощью транзистора 3, и температуройматериала, измеряемого транзистором5. 8 случае неравенства этих температур в диагонали ВД мостовой схемывозникает сигнал, характеризующийвлагосодержание материала, .Изменениетемпературы сушки приведет к изменению результата измерения и, следовательно, к появлению ошибки измерения. С целью компенсации ошибки измерения транзистор 3 вклюцен в смежноеплечо неуравновешенного моста с плечами АЕ, ЕС, АВ и ВС. При изменениитемпературы сушки в диагонали ВЕ возникает сигнал, который алгебраически суммируется с сигналом, возникающим в диагонали ВД, Это компенсируетизменение темгературы сушки. Степенькомпенсации может регулироваться спомощью переменного резистора 7,Изобретение, по сравнению с базовым объектом, позволяет получить более высокое качество сушки, так какпри этом технологический режим сушкикорректируется в зависимости от кбнкретных условий, что позволяет нейтрализовать случайные изменения температуры,ФТаким образом, изобретение позво" ляет получить положительный эффект, состоящий в повышении точности из" мерения влагосодержания движущегося материала, а следовательно, в повышении качества продукции,Формула изобретения1. Способ измерения влагосодержания движущегося материала, состоящий в том, что измеряют температуру материала и агента сушки, поступающе" го из сопла сушильного агрегата, в двух точках двумя датчиками температуры, при этом один иэ датчиков температуры располагают вблизи осушаемого материала, и по измеренным данным определяют влажность, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения влагосодержания, дополнительно измеряют. температуру агента сушки на выходе иэ сопла и разность температур агента сушки7 976362 8и материала, и по измеренным парамет- Источники информации,рам определяют искомый параметр, принятые во внимание при экспертизе2. Устройство для измерения влагосодержания движущегося материала, сос. Патент Англии 1 т 1450721,тоящее из двух мостовых схем с двумякл, С 01 1 опублик, 1976,термодатчиками, о т л и ч а ю щ е е. Авторское свидетельство СССРс я тем, что, с целью повышения точ 360 Ь 49, кл, С 05 0 22/02, опублик.ности измерения,оба моста выполнены 1970.неуравновешенными и имеют два общих 3. Авторское свидетельство СССРплеча, а термодатчики выполнены в ви 11 161511, кл. С 01 К 5/ОВ, опублик.де транзисторов, включенных в диод Ь 4,ном режиме в плечи мостов, причем 4, Авторское свидетельство СССР,один из транзисторов включен в плечо, Ю 180381 кл, С 01 К 3/08, опублик.являющееся общим для обоих мостов. 196 Ь.оставитель В. Гусеваехред И. Гергель Корректо едактор В. Ив Таказ 995/71 Тираж 7ВНИЙПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035 Иосква НРаушская наб. одписно филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ко