Способ определения влажности листового материала

Способ определения влажности листового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА путем измерения значений его оптической плотности на аналитической длине волны, соответствующей максимальному значению резонансной полосы поглощения на спектральной характеристике воды в ИК-области, на опорной длине волны, расположенной вне зтой резонансной полосы, и на хар теристической длине волны, соответствующей максимальному Поглощению на спектральной характеристике безводного листового материала в ИК-области, по которым суS дят, о влажности листового материала, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, опорную длину волны выбирают из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн. СХ) ю 00 сл 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (sl)4 G 01 N 21/86

Ь

Ь в

kg

gi74IHa долны

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3674978/24-25 (22) 16.12.83 (46) 30.09.85. Бюл. Ф 36 (72) Ю.В.Курланов и Г.Б.Соколова (71) Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промьппленности (53) 535.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 805147, кл. G 01 N .21/86, 09.10.78.

Ленорскнй А.Н., Бекешко Н.А. Тепловые методы бесконтактного контроля определения влагосодержания. Труды йаучно-исследовательского и конструкторского института испытаний машин, приборов и средств измерения масс. 1977, вып. 12, с. 84 — 92.

ÄÄSUÄÄ 1182353 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВОГО ИАТЕРИАЛА путем измерения значений его оптической плотности на аналитической длине волны, соответствующей максимальному значению резонансной полосы поглощения на спектральной характеристике воды в

ИК-области, на опорной длине волны, расположенной вне этой резонансной полосы, и на характеристической длине волны, соответствующей максимальному поглощению на спектральной характеристике безводного листового материала в ИК-области, по которым судят о влажности листового материала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, опорную длину волны выбирают из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн.. 1182353

Изобретение относится к определению количества влаги, абсорбированной листовым материалом по его оптическим характеристикам, и может быть применено в текстильной, .химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 показаны спектральные 10 характеристики оптической плотности

D(3) влажного листового материала и базовая характеристика Ю (il) резонансной полосы поглощения воды на аналитической длине волны; на фиг.2- 15 спектральные характеристики абсолютно. сухого листового материала Ю (В) и пленки воды Ю (Ъ), Способ осуществляют следующим образом. 20

Для определения влажности листового материала последний помещают в оптический канал и направляют на него инфракрасное излучение на трех характерных длинах волн: аналитической (Л» ), опорной (>2) и характеристичес.<ой (A ) . Величины отраженных или прошедших ИК-потоков измеряют и логарифмируют. По значениям оптических плотностей D(il; ), где i = 1, 2, 3, 30 определяют количество влаги листового материала. При этом для уменьшения влияния на точность определения влажности различия спектральных характеристик листовых материалов .различных 35 видов восстанавливают значение оптической плотности листового материала

D (il») на базовой характеристике для аналитической длины волны (2l„). Для этого используют значение оптической 40 плотности листового материала Ю,„ на дополнительной опорной длине волны с учетом корректирующего коэффици-. ента. Величину Ю (a,) определяют из уравнения .45 ("» ) D(2) (1 Ър) + 1р D„в °

Величину, характеризующую количество влаги, определяют как разность между значениями оптической плотнос- 50 ти листового материала Ю(3„ ) и его базовой. характеристики Ю (n» ) на ана% литической длине волны. Таким же образом величину, характеризующую количество листового материала, опреде- 55 ляют как разность значений его оптических плотностей на характеристической и опорной длинах волн.

Тогда величину I(z), характеризующую влажность листового материала, определяют как отношение этих двух величин Ю(») D (») / Ю(3)

D(h2)3 °

При условии, что значение оптической плотности на характеристической длине волны используют одновременно в качестве дополнительного опорного значения Ю „ = Ю(Л ), величину Т(и) определяют как

Т(и) = (Ю("» ) Ю (>2)3/jD(a)

Ю(2 )Э Ч о

Так как при влажности и = О величина 1(и) = О, то корректирующий коэффициент определяют как отношение разности значений оптической плотности на аналитической и опорной длинах волн к разности значений оптической плотности на характеристической и опорной длинах волн для безводного листового материала

n.,= (Ю(Л„) — DP,)3/ГЮ(Л ) — .

ГЮ" (Я») - Ь,(Ь)l

Ю("2)

И.

Юм(ЛЭ ) Юм (h2 )

Таким образом, за счет расширения функционального назначения характеристической длины волны уменьшают влияние различия спектральных характеристик Ю(Л) листовых материалов различных видов и упрощают определение величины корректирующего коэффициента. При наличии априорной информации о виде функции спектральной характеристики оптической плотности безводного листового материала величину корректирующего коэффициента определяют расчетным путем. Так, если функция этой спектральной характеристики линейная, то величину корректи. рующего коэффициента принимают рав-: ным

Ч . (L„" )/(Ъ), а если функция описывается уравнением второго по ядка то

1,= 1 — (1„- Л2 ) /(Лэ — . 2) °

Оптическую плотность влажного листового материала в предлагаемом способе (так же, как и в прототипе) можно рассматривать как сумму оптических плотностей эквивалентной пленки воды и сухого листового материала, взятых с учетом весовых коэффициентов (фиг. 2). При этом оптическая плотность эквивалентной пленки воды D>(jl) зависит от влажности листового материала и, его толщины д „

1182353

dI (0)

I(u) ".Р )- Л) Р )% 1

6(3 ВС 2) „p )-к„(м

20 или

2„(Л,)-2„(Л2) < Р sl- ). (Л.) 1ф ,фугам а Фадею

Ф а Л

Составитель Ю.Гринева

Техред С.Мигунова

Корректор М.Демчик

-Редактор А.Лежнина,Заказ 6096/40 Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.проектная, 4 коэффициента с, учитывающего форму связи воды с листовым материалом, и спектрального коэффициента поглощения воды 1с1,(Д).

В (Л) = d щс и k1,(y}.

Оптическая плотность сухого мате.— риала Оц(Л) зависит от толщины d< и его спектрального коэффициента экстинкции Е,(Л)

D„"= 1„k„(g).

Величину ?(и) можно представить в виде

K (h,)-К„(Л,) ОС(K (h„)-K,(Л,)) Ф -(.j-К.(Ъ) (К,(ч- В(Л20 4 "

В предлагаемом способе выбирают опорную длину волны таким образом, чтобы выполнялось условие равенства оптических плотностей эквивалентной пленки воды на опорной (4 ) и характеристической (Л ) длинах волн, т.е.

D,,(Az.) = Э, (Л ) (фиг. 2) . Зо

При этом величина ?с(и), по которой определяется влажность листового материала, вв(л ) — па()

I с(и)

D„(AЗ) D ()12,)

Г1 в(Л1) — КД(Ла:)Х

"k (Л,) -1 (7,)

Относительная чувствительность предлагаемого способа й?с(и) dH

Е= — — — / — =1

I (и) и т.е. максимальному значению и не зависит от .спектральных свойств воды и листового материала.

В прототипе относительная чувствительность й—

П з(Лз7 — В6(Л,7

De(43 ) — 0„(М2.)

Из сравнения величин E и Я видно, что выбор положения опорной длины волны из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн позволяет повысить чувствительность способа определения влажности.