Термогравиметрический измеритель влажности материалов

Термогравиметрический измеритель влажности материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к образцовым устройствам для определения влажности материалов путем их высушивания и взвешивания, и может быть использовано в сельском хозяйстве для определения влажности таких сельскохозяйственных продуктов как рожь, овес, пшеница и т.п. Цель изобретения - увеличение быстродействия при множественных (многократных) анализах влажности. Измеритель содержит герметичную камеру 2, в которой вакуумным насосом 1 создается вакуум. В герметичной камере 2 расположен реверсивный электродвигатель 4, к выходному валу 5 которого прикреплены ИК-излучатель 8 с системой отражателей 6,7. Испытываемый образец 12 укладывается на сменный грузоподъемник 11 массоизмерителя 9, расположенный также в герметичной камере 2. При включении установки без испытуемого образца вычислительно-управляющий блок 15 подает сигнал на реверсивный электродвигатель 4, разворачивающий систему из ИК-излучателя 8 и отражателей 6,7 в сторону от грузоприемника 11. Опуская испытуемый образец 12 в грузоприемник 11 и закрывая дверцу герметичной камеры 2, тем самым вычислительно-управляющий блок 15 получает сигнал о начале испытания. Сигналы с вычислительно-управляющего блока 15 подаются на вакуумный насос 1 и реверсивный электродвигатель 4. ИК-излучатель 8 и отражатели 6,7 разворачиваются и устанавливаются над груприемником 11, одновременно происходит откачивание возуха из герметичной камеры 2. Первичная масса испытываемого образца 12 запоминается вычислительно-управляющим блоком 15, который, периодически опрашивая массоизмеритель 9 о текущей массе испытываемого образца 12, вычитает из значения предыдущей массы значение последующей массы. Когда разность становится меньше определенного допуска, сушка заканчивается, и результат влажности индицируется цифровым отсчетным устройством 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376746/30-25 (22) 10.02.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Ленинградскии сельскохозяйственный институт (72) В.Ю.Аргов, С.А.Акимов, В.С.Зарицкий и И.В.Беляков (53) 535.242 (088.8) (56) Чебатарев Б.Ф. Установка для экспрессного измерения влажности сы пучих материалов. — Автоматизация и контрольно-измерительные приборы в нефтеперерабатывающей промышленности, 1981, № 4, с. 26 — 28.

Авторское свидетельство СССР № 989433, кл. G 01 N 27/22, 1981.

„„80„„1582092 A 1 (51)5 G 01 N 21/55, 5/04, G 01 Р 25/00

2 (54) ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКИ11 ИЗМЕРИТЕЛЬ

ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к образцовым устройствам дпя определения влажности материалов путем их высушивания и взвешивания, и может быть использовано в сельском хозяйстве для определения влажности таких сельскохозяйственных продуктов, как рожь, овес, пшеница и т.п ° Цель изобретения увеличение быстродействия при множественных (многократных) анализах влажности. Измеритель содержит герметичную камеру 2, в которой вакуумным насосом 1 создается вакуум. В герме1582092

20 тичной камере 2 .расположен реверсивный электродвигатель 4, к выходному валу 5 которого прикреплены ИК-излучатель 8 с системой отражателей 6, 7.

Испытуемый образец 12 укладывается на сменный грузоприемник 11 массоиэмерителя 9, расположенный также в герметичной камере 2. При включении установки без испытуемого образца .) вычислительно-управляющий блок 15 подает сигнал на реверсивный элект:родвигатель 4, разворачивающий систе ;Му из ИК-излучателя 8 и отражателей ! 6,- 7 в сторону от грузоприемника 11. ! Опуская испытуемый образец 12 в гру,зоНриемник 11 и закрывая дверцу гер1

;метичной камеры 2, тем самым вычис лительно-управляющий блок 15 получает сигнал о начале испытания. Сигналы

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к образ- 25 цовым устройствам для определения влажности материалов путем их высуши; вания и взвешивания, и может бйть использовано в сельском хозяйстве для определения влажности таких сельскохозяйственных продуктов, как рожь, овес, пшеница и т.п., к которым предъявляются повышенные требования по качеству измерения, чтобы исключить потери при длительном их хра;нении.

Целью изобретения является увели: чение быстродействия при множественных (многократных) анализах влажности, 40

На чертеже представлено схемное изображение термогравиметрического„ измерителя влажности материалов.

Измеритель содержит вакуумный насос служащий для созд ния ва 45 куума в герметичной камере 2. с плотно закрывающейся дверью 3, реверсив- ° ный электродвигатель 4, расположенный внутри герметичной камеры 2 с вертикальным выходным валом 5, к которому прикреплены отражатели 6, 7 (верхний и нижний), с ИК-излучателем 8. Кроме того, внутри герметичной камеры 2 находится массоизмеритель 9 с электронным выходом, имеющий

55 стержневую одору грузоприемника 10 со сменным груэоприемником 11, на которую кладется испытуемый образец 12.

Выходы ИК-излучателя 8, реверсивного с вычислительно-управляющего блока

15 подаются на вакуумный насос 1 и реверсивный электродвигатель 4. ИКизлучатель 8 и отражатели 6, 7 разворачиваются и устанавливаются над грузоприемником 11, одновременно про-. исходит откачивание воздуха иэ герметичной камеры 2 ° Первичная масса испытуемого образца 12 запоминается вычислительно-управляющим блоком 15, который, периодически опрашивая массоизмеритель 9 о текущей массе испытуемого образца 12, вычитает иэ значения предыдущей массы значение последующей массы. Когда разность становится меньше определенного допуска, сушка заканчивается, и результат влажности индицируется цифровым отсчетным устройством 16. 1 ил. электродвигателя 4 и массоизмерителя

9 подключены к герметичному электроразъему 13, к которому с внешней стороны подсоединяются аналого-цифро— вой преобразователь 14 и вычислительно-управляющий блок 15. Цифровое отсчетное устройство 16 и пульт 17 управления подсоединяются к вычисли.— тельно-управляющему блоку 15.

Термогравиметрический измеритель влажности материалов работает следующим образом.

В исходном состоянии вакуумный насос 1 включен, герметичная камера

2 разгерметизирована, цифровое отсчетное устройство 16 обнулено, система отражателей 6, 7 развернута влево по фигуре и находится в максимальном отдалении от массоиэмерителя 9.

Оператор устанавливает пустой предварительно охлажденный грузоприемник 11 на стержневую опору груэоприемника

10 и взвешивает его, пользуясь пультом 17 управления. Масса взвешенного грузоприемника 11 запоминается вычислительно-управляющим блоком 15. Затем оператор помещает в грузоприемник 11 испытуемый образец 12, закрывает цверцу 3 герметичной камеры 2 и включает режим измерения влажности. Вычислительно-управляющий блок 15 вычитает иэ сигнала аналого-цифрового преобразователя 14 информацию о массе груэоприемника 11 и запоминает исходную массу испытуемого образца 12 до кон1582092 меньше допуска, а за результат изме- 20 рения влажности принимается последнее из вычисленных от. сительных уменьшений массы, которое и индицируется цифровь|м отсчетным устройством 16.

Одновременно включается реверсивный 25 электродвигатель 4 и разворачивает систему отражателей 6, 7 в крайнее левое положение.

Задолго до окончания сушки в I pp метичной камере 2 устанавливается разрежение воздуха, достаточное для того, чтобы снизить до пренебрежимо малой величины влияние восходящих воздушных потоков. Это позволяет существенно повысить точность измерения влажности.

После получения результата измерений на цифровом отсчетном устройстве 16 оператор открывает дверцу 3 герметичной камеры, вынимает нагре- 40 тый грузоприемник 11 с испытуемым образцом 12 и устанавливает новый пустой (ненагретый) грузоприемник

11, после чего можно немедленно приступать к анализам влажности нового 45 образца материала, не дожидаясь остывания разогретых отражателей 6, 7 и

ИК-излучателя 8. Стенки вакуумной (или герметичной) камеры 2 при этом способе обогрева нагреваются незначительно, так как, с одной стороны, защищены от прямого действия ИК-излучения, а с другой, имеют большую поверхность контакта с внешним окружающим герметичную камеру 2 воздухом.

Поэтому при взвешивании груэоприемника 11 и исходной массы испытуемого образца 12 восходящих тепловь1х потоков не образуется, кроме того, испа-

5 ца проводимого измерения его влажности, После этого вычислительно-управляющий блок 15 запускает вакуумный насос 1, создающий заданное разрежение в герметичной камере 2, включает реверсивньсл электродвигатель 4, разворачивающий систему отражателей 6, 7 в направлении испытуемого образца

12. На протяжении всего этапа сушки вычислительно-управляющий блок 15, периодически опрашивая массоизмеритель 9, производит вычисление текущего значения относительного уменьшения массы испытуемого образца 12 и сопоставляет его с предыдущим, Сушка заканчивается тогда, когда разность сопоставляемых значений оказывается рения влаги из испытуемого образца

12 на всем подготовительном этапе измерений не происходит. Это повышает точность определения влажности и позволяет производить непрерывные измерения, то есть повысить быстродействие устройства при множественных (многократных) анализах.

Все электронные узлы конструкции могут быть выполнены на стандартной элементной базе цифровых интеграль- ных схем, программируемых микрокалькуляторах, микропроцессорных наборах и т.д. Экспериментальные исследования показали, что разрежение воздуха, достаточное для получения положительного эффекта, достигается при давлении 0,8 .кг/см, которое легко обеспечивается с.òàíäàðòíûìè вакуумными насосами. формул а изобретения

Термогравиметрический измеритель влажности материалов, содержацлй.

ИК-излучатель, массоизмеритель, вычислительно-управляющий блок, первый выход которого соединен с цифровым отсчетным устройством, а его вход присоединен к выходу аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю — . шийся тем, что, с целью повышения быстродействия при многократных анализах влажности, он дополнительно снабжен вакуумным насосом, подключенным к второму входу вычислительноуправляющего блока и герметичной камере с размещенным в ней реверсивным электродвигателем, на выходном валу которого закреплены с возможностью поворота относительно оси вала отражатель, расположенный над грузоприемником массоизмерителя и снабженный

ИК-излучателем, и отражатель, расположенный под грузоприемником и имею- . щий прорезь, выполненную в форме кольцевого сегмента, центр которого соьпадает с осью вращения отражателя, причем внутри прорези перпендикулярно к ее плоскости расположена стержневая опора грузоприемника, а массоизмеритель, реверсивный электродвигатель и ИК-излучатель через различные контакты установленного в стенке камеры герметичного электроразъема присоединены соответственно к вводу аналого-цифрового преобразователя, третьему и четвертому выходам вычислительно-управляющего блока, снабженного пультом управления.