Способ определения влажности сыпучих материалов

Способ определения влажности сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!) 3451) < 01 Й 25 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О 1НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ARTOPCNOMV СЗИДВТЕЛЬСТВ\Г (21) 3606347/24-25 (22) 17.06,83. (467 23.12.84. Бюл. Ф 47 (72) К.Н.Иопов и М.И.Тукалевская (71) Районное управление энергетического хозяйства "Каракандаэнерго" (53) 551.508.7(088.8) (56) >. Авторское свидетельство СССР

У 250508, кл. С 01 и 25/56, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 693205, кл. G 01 и 25/56, 1977. (54)(5) ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ путем использования эффекта интенсивности изменения температуры от влажности исследуемого материала при его высушивании, отличающийся тем, что; с целью повышения точности;, .определения, исследуемый материал и эталон выдерживают в нагревательной камере до выравнивания их температур, а о влажности исследуемого материала судят по площади, заключенной между зависимостями изменений темпе" ратуры исследуемого материала и эталона во времени.

Ф 11307 .Изобретение относится к измерительной технике, в: частности к способам измерения влажности сыпучих и дис-. персных материалов,и может йайти применение B энергетической, химической, горнохимической и пищевой промышленностях.

Известен способ определения влажности, основанный на применении термоэлектрических преобразователей. 10

Влажность измеряют по зафиксированным значениям времени, способствующим промежутку времени спадания. ЭДС, термобатареи, работающей на эффекте

Пельтье, от момента прекращения про- 15 пускания тока до момента уменьшения

ЭДС до определенного уровня flj

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ измерения влажности сыпучих 20 материалов путем использования эффекта интенсивности изменения температуры от влажности исследуемого материала при его высушивании (2)..

Однако известный способ не нашел 25 применения в области больших влагосодержаний (свьппе 5X), поскольку в этой области линейная зависимость между максимальным изменением темпера-уры и влажностью нарушается из-за непостоянства удельной темплоемкости и энергии фазового перехода.

Цель изобретения — повьппение точности определения влажности сыпучих материапов, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе" ния влажности сыпучих материалов пу тем использования эффекта интенсивности изменения температуры от 40 влажности исследуемого материала при его высушивании, исследуемый материал и эталон выдерживают в нагревательной .камере до выравнивания их температур, а о влажности исследуемого материала судят по площади, заключенной между зависимостями as" менений температуры исследуемого материала и эталона во времени.

На фиг.l показана схема устрой- 50 ства определения влажности сыпучего материала предлагаемым способом: на фиг.2 — графики зависимостей изменений температуры эталона и исследуемого материала во времени при 55 их высушивании.

Устройство, с помощью которого осуществляется способ, содержит а7 2 измерительную 1 и эталонную 2 ячейки, нагревательную камеру 3 батареи дифференциальных термопар 4 и 5, электронный блок 6, состоящий из усилителя 7 постоянного тока, преобразователя 8 и интегратора 9.

В измерительную ячейку 1 засыпают исследуемый материал, а в эталонную 2 такое же количество материала, предварительно высушенного.

Обе ячейки помещают в рабочий объем нагревательной камеры 3 имеющей тем0

Ф пературу 110 С. При нагреве исследуемого и эталонного материала в результате испарения влаги тепло, подводимое к исследуемому материалу, поглощается, и он нагревается медленнее,чем сухой эталонный. Развиваемая при этом термо-ЭДС батарей дифференциальной термопары (БДТ) 4, . рабочие спаи которой помещены в исследуемый материал, сравнивается с термо-ЭДС БДТ 5 эталонной ячейки, их разность формирует суммарный выходной сигнал, который подается на электронный блок 6.

В электронном блоке входной электрический сигнал БДТ усиливается измерительным усилителем 7 постоянного тока и с помощью преобра" зователя 8 преобразуется в частоту импульсов, которые суммируются в интеграторе 9. Показания интегратора выражены в цифровом значении количества импульсов, пропорциональных площади интегрирования входного сигнала по времени и представлены непосредственно в процентах содержания влаги.

В процессе прогрева температура эталонного (сухого), -вещества будет изменяться по кривой 10 (исследуемого), а содержащего влагу — по кривой

11. При этом характер последней бу-т дет более пологим, поскольку в процессе прогрева часть тепла расходуется на испарение влаги. Поэтому температура исследуемой пробы в процессе прогревания и сушки будет ниже по сравнению с эталонной. После удаления влаги температура исследуемого вещества достигнет температуры греющей среды н соответственно температуры эталонного вещества в точке А (фиг.2), Результирующая термо-ЭДС обоих БДТ будет равна нулю. В результате площадь S термограмм будет пропорциональна влажности в исследуемом веществе.

И„„„Ф Й„„„ д ; С

Пробы

5,2

S,2;5,1

5,15

-0,05

-0,04

280

4,6

3,, 1

2, 2

0 ь 7

4,56

3,2

2,05

0,7

4,6;4,7

260

3,2;3,2

2,01293

0ilito97

240

+0,1

-0, 15

270

260

W, — влага, определенная -по ГОСТ 11014-8I Х;

Й,ц„, - йоказания интегратора,X W; Й„ „среднее показание интегратора по двум измерениям,Х Ч -, Д вЂ” погрешность измерений,X W

" время одного измерения, с

Примеч:ание

3 ll30

Измерение влажности по величине площади, заключенной между зависит мостями измерения температуры при их высушивании sa время, необходимое для равенства температур, позволяет исключить влияние теплофизических характеристик и фракционного состава исследуемого материала на условиях теплообмена и тем самым повысить точность результатов измерений. 10

Пример, Определяют влажность в лабораторных пробах экибастузского угля с известным содержанйем влаги, определенной по ГОСТ 11014-81.

Из лабораторной пробы отбирают в измерительную ячейку 1 топливо массой I г. В эталонной ячейке 2 находится такое же количество сухого топлива, Обе ячейки помещают в рабочий объем электропечи 3, теиперату- 20 ра которой поддерживается постоянной

I60 +5 С. При нагреве исследуемого н эталонного топлива сравнивают термо"ЭДС батарей дифференциальных . термойар, рабочие спаи одной из которых помещают s исследуемый обрат?87 4 зец, а другой — я эталонный, Разность термо-ЭДС подают на электронный блок 6, в котором электрический сигнал усиливается, преобразовывается в частоту импульсов и суммируется в интеграторе g, Результаты измерений пяти-лабора торных проб представлены в таблице.

Как видно из таблицы, погрешность отдельных измерений в интервале от

0,2 до 5,2X W не превышает +0,2Х.

Время одного измерения в данном примере составляет не более 4-5 мин.

Таким образом, измерение влажности по величине интегрального электрического сигнала батарей дифференциальных термопар за время, необходимое для равенства температур, позволило исключить влияние теплофизических характеристик и фракционного состава исследуемого материапа на условия теплообмена, а следовательно, и на результаты измерений и получить погрешность измерений не более 0,2XW, i 130787

< HNH

Составитель В.Битюков

Техред А.Бабинец.

Редактор E.Лушникова

Корректор М. Демчик

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная,4

Заказ 9602/3! Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5