Способ измерения влажности диэлектрических дисперсных материалов

Способ измерения влажности диэлектрических дисперсных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ц 572698

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бвюэ цвветвних

Зацмвлиатичвских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04.76 (21) 2345788/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл з G 01N 27/22

Совета Министров СССР до делам изобретений и отнрытнй

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 08.09.77 (53) УДК 551.508.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

3. П. Шульман, В. М. Носов и T. А. Демиденко (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛА)КНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в лабораторных и производственных условиях.

Известен способ, например диэлькометрический, заключающийся в измерении емкости влажного материала (1). Однако этот способ недостаточно точен и чувствителен при измерении малых влагосодержаний.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является способ измерения влажности материалов, основанный на подводе напряжения к электродам, помещснным в исследуемую среду (2).

Однако этот способ не обеспечивает достаточной точности измерения из-за нелинейной зависимости электрического сопротивления материала R от его влажности W, которая может быть выражена нелинейной полулогарифмической зависимостью

log R=а — b W, где а и b — постоянные, зависящие от материала и условий измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу определения влажности в исследуемую среду добавляют,неэлектропроводную не смешивающуюся с водой жидкость, помещают между электродами диэлектрический цилиндр, по - скорости вращения которого определяют искомый параметр.

Смесь анализируемого диэлектрического дисперсного материала и неэлектропроводной жидкости используют со следующим соотношением ингредиентов, вес. %: анализируемый диэлектрический дисперсный материал 1 — 5; нсэлсктропроводная жидкость 95 — 99.

На фиг. 1 схематично представлена установка, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 — график измерения по предлагаемому способу.

В полый плексигласовый цилиндр 1 с электродами 2 опускают диэлектрический цилиндр 3, в смесь неэлектропроводной жидкости и анализируемого диэлектрического дисперсного материала 4. Скорость вращения диэлектрического цилиндра 3, закрепленного, например, в подшипниках 5, фиксируется лю2р бым способом, например, с помощью подсвечиваемого перфорированного диска 6, фотоэлемента 7 с отсчетом сигнала по частотомеру 8. Постоянное электрическое поле создается источником питания 9, например, типа

25 ВС-23.

Неэлектропроводными жидкостями могут служить неполярные и слабополярные органические жидкости, не смешивающиеся с водой, с достаточно высоким электрическим сопро3р тивлением (порядка 10" Ом см), например, 572698 светлые масла (трансформаторное, вазелиновое, веретенное), нафтеновые и ароматические углеводороды, парафиновые углеводороды, диэфиры, керосин и т. д.

Способ реализуют следующим образом. 5

Смешивают определенные объемные или весовые количества анализируемого диэлектрического дисперсного материала и неэлектропроводной жидкости. Используют смесь, например, со следующим соотношением ингре- 10 диентов, вес. ",4: анализируемый материал 1—

5; неэлектропроводная жидкость 95 — 99.

Полученную смесь 4 заливают в цилиндр 1, между электродами 2 помещают диэлектрический цилиндр 3. После подачи постоянного 15 напряжения от источника 9 на электроды 2 возникает электрическое поле. С этого момента диэлектрический цилиндр 3 начинает спонтанно вращаться под действием электродинамических сил со скоростью и, которая одно- 20 значно и линейно связана с влажностью W анализируемого материала.

Ilo достигнутому при определенном напряжении числу оборотов диэлектрического цилиндра определяют влажность вещества по 25 формуле

М = — + а, b где а и b — постоянные, зависящие от мате- 30 риала и условий измерения.

В качестве примера, иллюстрирующего результаты измерения, приведены графики на фиг. 2. Данные получены на смесях, где для примера в качестве анализируемого диэлек- 35 трического дисперсного материала взят диатомит, а неэлектропроводной не смешивающейся с водой жидкостью служит трансформаторное масло. Смесь образована со следующим соотношением ингредиентов (вес. О/О): ди- 40 атомит 2,5; трансформаторное масло 97,5. .Коэффициенты а и b определяют экспериментально. В данном случае при измерении в однородном электрическом поле для диатомита а=2; b — угловой коэффициент наклона 45 прямой: для U< — — 10.10 В, b — 218,0 (прямая

1); для У =В 10 В, b=150,0 (прямая II); для U — — б 10" В, b=90,0 (прямая III).

1 Iредлагаемый способ действительно обеспечивает прямо пропорциональную зависимость между скоростью вращения диэлектрического цилиндра и влажностью анализируемого дисперсного материала, находящегося в смеси с неэлектропроводной жидкостью, не смешивающейся с водой в указанном соотношении, а также ооеспечивает повышение точности определения влажности, так как точность спосооа, основанного на прямолинейной зависимости, выше, чем основанного на криволинейной.

11ри этом способе измерения практически используют всю шкалу указателя (прибора для измерения скоросчи вращения, предварительно протарированного), Способ допускает применение всевозможных форм электродов и различных удобных постоянных электрических напряжении, подаваемых на них.

Ф ор мул а и зо бр ет ения

Спосоо измерения влажности диэлектрических дисперсных материалов, основанныи на подводе постоянного напряжения к электродам, помещенным в исследуемую среду, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в исследуемую среду дооавляют неэлектропроводную не смешивающуюся с водои жидкость, помещают между электродами диэлектрический цилиндр, по скорости вращения которого определяют искомыи параметр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. О. П. Россиневич «Диэлектрические методы анализа». Научно-техническая конференция, посвященная 50-летию Великой Октябрьской Социалистической революции, Сеьеродонецк, 1967.

2. М. А, Ьерлинер «Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности», М.— Л., Энергия, 1965, стр. 20.