Тепловой влагомер сыпучих материалов

Тепловой влагомер сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >96060?

Союз Советсиии

Социалистичесиик

Республии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16. 01 ° 81 (2l ) 3288104/18-25 (5!)М. Кл.

G 01 и 25/56 с присоединением заявки И

3Ьеударотаеииый комитет

СССР (23) Приоритет до делам нзооретеиий и открытий

Опубликовано -23.09 ° 82 ° Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25. 09 . 82 (53) УД К 543. .257(088.8) (72) Автор изобретения

В.С. Андрющенко (7!) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ВЛАГОМЕР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Однако увлажнение материала увеличивает его теплопроводность, ввиду замены воздуха между частицами материала водой, которая обладает более высокой тейлопроводностью. Стенка

5 трубопровода как в случае передачи тепла от нагревателя к материалу так и в случае передачи тепла от материала к кольцевым термочувствительным элементам значительно снижает динамические характеристики (большое время запаздывания) и точность измерения.

Наиболее близким к изобретению является влагомер сыпучих и дисперсных материалов, содержащий трубопровод с радиальными отверстиями и рас, положенный в отверстиях термочувствительный элемент, соединенный с ис20 точником питания и регистрирующей схемой j 2 ).

Однако известнь|й влагомер позволяет измерять влажность сыпучих и дисперсных материалов в непрерывном по1

Изобретение относится к фиэикохимическому анализу и может быть применено для измерения влажности, например, сыпучих и дисперсных материалов тепловым методом.

Известен тепловой влагомер, который выполнен в виде отрезка трубопровода, на оси которого установлен вращающийся шнек, а на наружной поверхности трубопровода установлены кольцеобразные термочувствительные элементы и нагреватель.

Контролируемый материал поступает через приемный бункер в трубопровод и увлекается шнеком, который вращается с постоянной скоростью от двигателя, сидящего на валу шнека. При известной мощности нагревателя и известном расходе материала разность температур, измеряемых до и после нагревателя, однозначно зависит от влажности материала. Отдача тепла в поток сыпучего материала определяется его теплопроводностью (1).

Средне-Азиатское специализированное монтаж наладочное управление НПО "Сибцветметавтом 606

3 токе, но сложен по конструкции и не обладает- высокой точностью измерения. Для увеличения точности измерения необходима модернизация некоторых его. узлов. Во-первых, необходимо увеличить площадь конта..та теплового преобразователя с измеряемой средой, так как размер спаев термопар невелик. Во-,вторых, следует усовершенствовать устройство подключения термо- 10 пар к усилителю постоянного тока, так как известно, что контактный переключатель не обеспечивает передачу малых токов при малых напряжениях без потерь, а именно таков выходной сигнал термопар, В-третьих, термоэлектрический преобразователь, использованный для формирования выходного аналогового сигнала влагомера, не обладает высоким классом точности..

Цель изобретения - повышение точности измерения влажности.

Эта цель достигается тем, что во вла,гомере, содержащем трубопровод с радиальными отверстиями и расположен- 25 ный в отверстиях термочувствительный элемент, соединенный с источником, питания и регистрирующей схемой,. термочувствительный элемент выполнен в, виде двух транзисторов, тиристора, диода, конденсатора, при этом транзисторы расположены в радиальных отверстиях и их эмиттеры соединены с одной обкладкой конденсатора, катодом тиристора, управляемый электрод которого соединен .с другой обкладкой конденсатора, анодом диода и через резистор — с анодом тиристора, который соединен с одной клеммой источника питания, к которой присоединен катод диода, а базы транзисторов че40 рез резисторы и коллекторы транзисто". ров соединены с другой клеммой источника питания.

На чертеже приведена схема устрой,ства.

Германиевые транзисторы 1 заделаны в отверстия стенки нетеплопроводной трубы 2. Эмиттеры транзисторов ! подключены к одной обкладке конденсатора 3 и к катоду тиристора 4, управляемый электрод которого подключен к другой обкладке конденсатора 3, к, аноду диода и через сопротивление

6 - к клемме 7 питания, к которой также подключен катод диода 5 и анод Ы тиристора 4. базы транзисторов 1 через сопротивление 8 и коллекторы транзисторов 1 подключены к другой

07, 4 клемме 9 питания через измеритель

10 тока. Постоянную скорость движе- ния материала в трубе обеспечивает шнек 11.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к цепям 7 и 9 питания от источника переменного тока (частота 50 Гц) положительный полупериод от цепи 7 через сопротивление 6 поступает на управляющий электрод тиристора 4 и через конденсатор 3, переходы эмиттеры-коллекторы трзнзисторов 1, измеритель 10 токак цепи 9. Сопротивление 6 подобрано таким образом, что только по окончании заряда конденсатора 3 ток в цепи перехода управляемый электродкатод тиристора 4 достигнет значения, при котором тиристор 4 откроется, Поэтому через два-три импуль- са положительного полупериода конденсатор 3 заряжается, ток в переходе управления тиристора 4 увеличивается, тиристор 4 открывается и через транзисторы 1 и измеритель 10 тока положительные полупериоды пройдут к цепи 9. Сопротивление переходов эмиттеры-коллекторы транзисторов 1 составляет 40-50 Ом, поэтому ток нагрева значителен и транзисторы 1 разогреваются. Этот разогрев продолжается до тех пор, пока в результате его сопротивление переходов коллекторы-эмиттеры транзисторов 1 не уменьшится до величины, при которой ток заряда конденсатора 3 при отрицательном полупериоде от цепи 9 через измеритель 10 тока, переход коллекторы-эмиттеры транзисторов 1, конденсатор 3, диод 5 к цепи 3 не достигнет величины, равной току его заряда при положительном полупериоде.

B этот момент наступит равновесное состояние, а именно, при повышении температуры транзисторов 1 ток перезаряда конденсатора 3 еще более увеличивается и при положительном полупериоде конденсатор 3 не успевает зарядиться, и поэтому тиристор

4 не открывается, разогрев транзисторов 1 прекращается. При охлаждении транзисторов 1 сопротивление перехода коллекторы-эмиттеры возрастает, ток перезаряда конденсатора

3 уменьшается и тиристор 4 приоткрывается, обеспечивая подогрев транзисторов 1.

5 9606

Схема обеспечивает точное поддержание заданной температуры транзисторов 1. Каждые 0,02 с (отрицательный полупериод) определяется температурное состояние транзисторов 1 и пропорционально их температуре формируется заряд конденсатора 3 и каждые

0,02 с (положительный полупериод) транзисторы 1 получают энергию в виде импульса, длительность которого за- 10 висит от заряда конденсатора 3.

При движении по трубопроводу сыпу" чий материал, контактируя с корпусами транзисторов 1, уносит с их поверхности тепло, это приводит к понижению 1% температуры транзисторов.

В зависимости от влажности материала это действие изменяется. При увели-. чении влажности теплоотдача увеличи,,вается и для поддержания заданной щ температуры транзисторов 1 необходима большая энергия, а при уменьшении влажности ток нагрева уменьшается.

Эти изменения тока нагрева фиксируют. ся измерителем 10 тока. 2$

Устройство обладает следующими положительными качествами: во-первых, использование германиевых транзисторов обеспечивает более высокую точность измерения влажности мате- зв риала, так-как по отношению к термопарам они обладают большей поверх-. ностью контакта с исследуемым материатюм и большей температурной чувствительностью. Во-вторых, в электронной схеме измерения влажности отсутствуют.контактные элементы, что повышает надежность устройства.

В-третьих, использование новой электронной схемы позволяет исклю40

07 6 чить термоэлектрический преобразователь для формирования выходного аналогового сигнала, что также увели" чивает точность измерения влажности. формула изобретения

Тепловой влагомер сыпучих материалов, содержащий трубопровод с радиальными отверстиями и расположенный в отверстиях термочувствительный элемент, срединенный с источником ... питания и регистрирующей схемой, отличающийся. тем, что, с целью повышения точности измерения, термочувствительный элемент выполнен в виде двух транзисторов, тиристора, диода, .конденсатора, при этом транзисторы расположены в радиальных отверстиях, и их эмиттеры соединены с одной обкладкой конден- . сатора, катодом тиристора, управля-. емый электрод которого соединен с; другой обкладкой конденсатора, анодом диода и через резистор - с анодом тиристора, который соединен с одной клеммой источника питания, к которой присоединен катод диода, а базы транзисторов через резисторы и коллекторы транзисторов соединены с дру гой клеммой источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское::свидетельство СССР

N 371493, кл. G 01 N 25/56, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

540199. кл. G 01 и 25/26, 1978 (прототип).. !.

960607

Составитель M. Кривенко

Редактор Л. Филиппова, Техред И.Гайду Корректор А. Ференц

Заказ 7252 9 Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,