Устройство для определения влажности

(1)5 С 01 Н 25/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(54) УСТРОИСТВЛАЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 57) Изобретениельной техник хнический ин относится к ер час к прити дис-.атериа - повыния влаж пористы обретен/Р О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПЛАНТ СССР(56) Авторское свидетФ 873096, кл. С 01 ИАвторское свидетелУ 1260771, кл. С 01 И борам для определе персных капиллярно лов и почв. Цель и шение точности и о рощение устройства в материал, стержен1589178 ся влагой исследуемого материала до наступления равновесного состояния. Магнитное поле, создаваемое моментами электронов полимерного С, ослабевает из-за увеличения расстояния между сориентированными моментами электронов, т.е, за счет увеличения расстояния между молекулами при увлажнении С 3. При уменьшении силы магнитного поля пружина,9 от,водит заплечик 8 от С 3, стрелка 7 поворачивается и указывает на шкале Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для определения влаги дисперсных капиллярно-пористых материалов и почв, в частности торфа.Цель изобретения - повышение точности и оперативности и упрощение конструкции, 25На Фиг.1 изображено устройство для определения влажности, вид сбоку, продольньй, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на Фиг. 3 - разрез А-А на Фиг.1; на Фиг. 4 -. полимерный магнитный стержень; на Фиг. 5 - основание с конусообразным выступом.Устройство для определения влажности содержит изготовленные из не- магнитного антикоррозийного материала (например, из алюминия, латуни,кап 35 рона) корпус 1 с приливом 2, разме - щенным эксцентрично его продольной оси, В приливе 2 жестко закреплен чувствительный элемент, выполненный в виде цилиндрического стержня 3 изполимерного магнита, в нижней части корпуса 1 закреплено винтами 4 основание 5 с эксцентричным вырезом 6 для прохода стержня 3 и конусообраз ным выступом, на котором посажена. стрелка 7 с заплечиком 8, выполненным из магнитного материала (железа), соединенная с плоской спиральной пружиной 9 часового типа которая другим концом соединена с конусообразным выступом основания 5. К боковой стенке внутренней полости корпуса 1 прикреплена дуговая шкала 1 О, проградуированная в единицах влажности (7), по зависимости величины магнитного поля стержня 3 от влажности исследуемого материала (например, фрезерного торфа). В верхней части корпуса 1 10 значение влажности материала.Раз-ница между наибольшим и наименьшим показаниями стрелки 7 на шкале 10 дает фактическую влажность материала. Для подсушки С 3 источник 17 тока соединяют с обогревательным элементом 16. Воздух, находящийся в полости гильзы 5 нагревается до 40 - оР60 С, влага из С 3 испаряется.По окончании работы крышку 13 поворачивают, при этом прижим 12 стопорит стрелку 7. 5 ил. расположено ."текло 11 с фиксатором12 для прижима стрелки 7, выполненнымв его центре, сверху стекла 11 накорпус 1 навинчена крышка 13, а подстеклом 11 расположено уплотнительное кольцо 14Запятная оболочка длястержня 3 выполнена в форме гильзы15 с радиальными отверстиями со съемной головкой и с присоединительнойколодкой, выполненной из немагнитного материала (алюминия, латуни), внижней части которого расположенобогревательный элемент 16, помещенный в полости головки гильзы 15 исоединенный с. источником 17 тока,расположенным снаружи головки гильзы15, В верхней части корпуса 1 под .углом 10-15 закреплена рукоятка 18.-оСтержень 3 закреплен в приливе 2 припомощи винта 19 и упругого (резинового) вкладыша 20,Устройство для определения влажности работает следующим образом,Сначала снимают гильзу 15, затем,взяв за рукоятку 18, устанавливаютстержень 3 перпендикулярно (вертикально) к поверхности исследуемогоматериала, например фрезерного торфав расстиле при сушке, и погружаютконец стержня 3 в материал на глубину 12 - 70 мм. При этом винт 19 вместе с вкладышем 20 препятствуют перемещению стержня 3 в приливе 2,этому также способствует плотная посадкастержня 3 в приливе 2 корпуса 1, Фиксируют положение конца стрелки 7 относительно делений шкалы 10 (т,е, запоминают или записывают это начальноеположение) принимают его за нуле 9все деление. Выдерживают устройствов таком положении до тех пор, покастрелка 7 не займет устойчивое поло78 6 ср Х Мп о мф 5 15891жение. При этом стержень 3 находится в материале исследования, пропитывается жидкостью, содержащейся вэтом материале, до наступления равновесного состояния по влаге. В этотпромежуток времени, т.е. в периодвпитывания влаги, магнитное поле,создаваемое моментами электронов молекул полимерного стержня 3, ослабевает в связи с увеличением расстояния между ориентированными моментами электронов, т.е. ввиду увеличения расстояния между молекулами, являющимися носителями электронов, смагнитными моментами из-за впитывания влаги стержнем 3.В период увлажнения стержня 3, азначит уменьшения силы магнитногополя, создаваемого моментами (магнитными) электронов молекул, пружина9 отводит (оттаскивает) заплечик 8от поверхности стержня 3, расстояниемежду которыми становится больше, ивоздействует на стрелку 7. При этом 25последняя перемещается относительношкалы 10, а конусообразный выступоснования 5 создает устойчивое с минимальным трением поворачивание втулки стрелки 7. При достижении предела насыщения влагой наступает равновесное состояние по влагосодержаниюстержня 3 и испытываемого материала,стрелка 7 прекращает свое перемеще- .ние и останавливается перед другимделением шкалы 10, Новое положение35стрелки 7 фиксируют (запоминают илизаписывают). В таком положении силанапряжения спиральной пружины 9 исила магнитного поля стержня 3 уравновешиваются,В указанном порядке производятне менее пяти замеров влажности в точках, равномерно распределенных наплощади. 45Содержание влаги в исследуемомматериале определяют по формуле где Ы - влажность испытуемого материала, 7;И - наибольшая влажность, показанная стрелкой на шкале,Х;Ь- наименьшая влажность, показанная стрелкой на шкале,7.Осуществив несколько замеров,например до пяти и более, определяют среднюю влажность материала по фор- муле где и - количество проведенных замеровПо окончании исследования материала на влажность стержень 3 подсушивают. Для этого на втулку гильзынаворачивают гильзу 15. Присоединительную колодку съемной головки гильзы 15 соединяют с источником 17 тока (например, элемент "крона"). Приэтом обогревательный элемент 16 нагревается, а значит и воздух, окружающий стержень 3 в полости гильзы 15,тоже нагревается, причем температуравоздуха в полости гильзы 15 достигает 40-60 О выше нуля, благодаря чемувлага из стержня 3 испаряется, а самстержень 3 высушивается, При достижении неравновесного состояния стрелка7 максимально отклоняется под воздействием пружины 9, цепь источник 17тока - обогревательный элемент 16размыкают. Радиальные отверстия гильзы 15 обеспечивают вентиляцию полости гильзы 15,По окончании просушки стержня 3и по окончании каждого замера крышку13 наворачивают на корпус 1, приэтом уплотнительное кольцо 14 сжимается, а прижим 12 входит в контактс втулкой стрелки 7, благодаря чемуобеспечивают фиксирование последней.Упругое уллотнительное кольцо 14 обеспечивает герметичность полой частикорпуса 1. Расположение рукоятки 18под углом 10-15 .к горизонту обеспечиовает удобство пользования приборомпри погружении стержня 3 в исследуемый материал. Наличие обогревательного элемента 16 обеспечивает подсушку стержня 3. Это уменьшает содержание влаги в стержне 3, а значит способствует поддержанию требуемой силы магнитного поля полимерного стержня 3.Стержень 3 может быть образован из связанных между собой отдельных полимерных магнитиков, имеющих широкий интервал размеров (от крупинок до крупных кусков).Кроме того, поверхность стержня 3 может быть сплошным слоем покрыта влагочувствительным веществом, например смесью ионно-обменной смолы и порошка феррита М-Еп, полученного растворением в ацетоне магнитной пленки, 1589178обеспечивающим замыкание силовых лиНий в собственном объеме.11 редлагаемое устройство для определения влажности позволяет определять влажность материала беэ использования в конструкции электрической схемы с электронной цвЪровой или аналоговой системой, а значит не требует применения источника тока, Это в свою очередь исключает зависимость Измерений от состояния источника тока, благодаря чему повышается точИость измерения, оперативность работы, а конструкция становится проще И снижается себестоимость.Формула изобретенияУстройство для определения влажИости, содержащее полый корпус с размещенным в нем чувствительным элементом, защитную оболочку и измерительный механизм, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с,целью повышения точности и оперативности измерения и упрощения конструкции,в верхней частикорпуса установлено стекло, в центре 5которого помещен фиксатор для прижима стрелки, выполненной из немагнитного материала с железным заплечиком,в нижней части корпуса выполнен прилив, эксцентрично оси которого от 2до 5 мм ниже поверхности стрелкипомещен чувствительный элемент,выполненный в виде стержня из полимерногомагнита, а защитная оболочка выполнена в Йорме цилиндрической гильзы свнутренней резьбой и навернутой наприлив корпуса, причем измерительный механизм состоит из размещенныхв полости корпуса дуговой шкапы, проградуированной в единицах влажности,основания с конусообразным выступоми плоской спиральной пружины часового типа, а вверху корпуса установлена с наклоном от 1 О до 15 к горизоноту рукоятка, выполненная из упругого 25 эластичного материала.1589178 Составитель А.ПлатоваТехред М.Дидык Корректор М. Кучерявая Редактор М.Петрова Заказ 2537 Тираж 495 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101