CZ302651B6 - Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu - Google Patents
Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302651B6 CZ302651B6 CZ20080281A CZ2008281A CZ302651B6 CZ 302651 B6 CZ302651 B6 CZ 302651B6 CZ 20080281 A CZ20080281 A CZ 20080281A CZ 2008281 A CZ2008281 A CZ 2008281A CZ 302651 B6 CZ302651 B6 CZ 302651B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- measured
- interaction
- moisture
- measurement
- measuring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Podstata zpusobu merení vlhkosti mereného materiálu (1) interakcí s elektromagnetickým polem (2) vedeným po merném elektromagnetickém vedení (3, 3') spocívá v tom, že se vytvárí interakcní prostor (5) s menitelným objemem pro interakci elektromagnetického pole (2) s mereným materiálem (1) v ruzných hloubkách jeho povrchových vrstev, vcetne možnosti interakce v celém objemu mereného materiálu (1). Stínicí a smerovací prvek (4) ohranicuje interakcní prostor (5) alespon z jedné jeho strany, a pohybuje se ve smeru od interakcního prostoru (5) nebo k interakcnímu prostoru (5). Zarízení k provádení tohoto zpusobu sestává z výše uvedených soucástí a ze zdrojové a vyhodnocovací jednotky (7). Výhoda zpusobu a zarízení podle vynálezu spocívá zejména v tom, že merení není destrukcní, je výrazne presnejší než u známých metod, a umožnuje merení v ruzných hloubkách mereného materiálu (1).
Description
Způsob měření vlhkosti materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti měření vlhkosti tj. obsahu vody v nejrůznějších materiálech pomocí interakce měřeného materiálu a elektromagnetického pole.
io Dosavadní stav techniky
Existuje celá řada známých způsobů a zařízení k měření vlhkosti materiálu tvořeného směsí pevné fáze, vodního roztoku a případně plynu. Objemovou nebo váhovou vlhkostí se přitom rozumí poměr objemu nebo váhy vody k objemu nebo váze měřeného materiálu.
Přímý způsob zjištění obsahu vody v materiálu, tzv, gravimetrická metoda, spočívá v tom, že se materiál zváží, poté vysuší a znovu zváží. Hmotnostní úbytek po vysušení odpovídá množství vody v materiálu. U některých materiálů je tato metoda destrukční, protože materiál se musí mechanicky upravovat, např. semlít, aby jej bylo možno vysušit. Teplota sušení je vyšší než zo 100 °C, a proto je tento způsob nepoužitelný u většiny materiálů s obsahem organické složky, která se pri zahřívání uvolňuje v plynném stavu, nebo může začít hořet.
Proto byla vyvinuta celá řada nepřímých metod měřené vlhkosti, které využívají toho, že elektrofyzikální vlastnosti vody (vodního roztoku) jsou odlišné od elektrolyzikálních vlastností pevné fáze a plynu (např. elektrická vodivost, permitivita). Vlhkoměry pak měří elektroťyzikální vlastnost směsi pevné fáze, vodního roztoku a případně plynu. Převod naměřených veličin na vlhkost se děje pomocí kalibračních vztahů, které se získávají empiricky tak, že v několika vlhkostních bodech se ke známé vlhkosti materiálu přiřadí změřená hodnota elektrické veličiny. Takto získané dvojice hodnot se uspořádají do tabulek nebo aproximují vhodnou funkcí.
V autorském osvědčení 229 723 je popsán způsob měření, pri kterém se měřená látka zavede do prostoru šíření elektromagnetického signálu, například do vnitřního prostoru vlnovodného nebo koaxiálního vedení, načež se změří změny útlumu anebo fázové rychlosti šíření tohoto signálu a na základě změření nebo kompenzace těchto změn se vyhodnotí poměrné složení směsi nebo roztoku, a to na základě předem známých kmitočtových závislostí útlumu a fázové rychlosti šíření signálu, odlišných pro jednotlivé složky směsi nebo roztoků.
Podle českého patentu 274 975 se měří vlhkost nejrůznějších směsí roztoků, sypkých i pevných materiálů jako např. zemědělské půdy, písku, železobetonových konstrukcí, popř. lze měřit i výš40 ku hladiny sypkých a kapalných látek, a to tak, že měřeným materiálem se nechá pronikat elektromagnetické pole elektromagnetického signálu vedeného po měrném otevřeném elektromagnetickém vedení, umístěném v měřeném materiálu. Měří se změna fázové rychlosti šíření signálu, způsobená interakcí elektromagnetického pole s měřeným materiálem. Podstata zařízení určeného k provádění tohoto způsobu měření spočívá v tom, že výstup generátoru elektrického signálu je spojen se signálním vstupem měřícího bloku pro měření fázového rozdílu elektrických signálů prostřednictvím měrného otevřeného elektromagnetického vedení. Celé toto vedení, nebo alespoň jeho převážná část, je uvnitř měřeného materiálu. Nevýhoda tohoto způsobu a zařízení pro měření vlhkosti spočívá v tom, že v celé řadě případů není možné umístit měrné elektromagnetické vedení dovnitř měřeného materiálu, např. do železobetonu apod,, bez jeho destrukce či poškození.
Dále byla v některých případech vlhkost měřena tak, že vlhkoměr resp. měrné elektromagnetické vedení se přiložilo k povrchu měřeného materiálu. Nevýhoda tohoto způsobu měření spočívá v tom, že elektromagnetické pole se vyzařuje více do vzduchu než do měřeného materiálu, což značně ovlivňuje nepřesnost měření. Další podstatná nevýhoda tohoto způsobu je, že měření
- 1 CZ 30265ί Bó vlhkosti probíhá jen v povrchové vrstvě měřeného materiálu, nikoli v jeho vnitřku, cožje velmi nevýhodné např. u měření vlhkosti v betonu, ve starém zdivu, apod. Vlhkost se zde měří v podstatě mimo interakční prostor měřeného materiálu s elektromagnetickým polem, a naměřené hodnoty nejsou tudíž reprezentativní.
s
Úkolem vynálezu je nalezení způsobu a zařízení pro měření vlhkosti materiálů, který by odstraňoval výše uvedené nedostatky a byl vhodný pro neomezené aplikace na různé druhy materiálů.
i() Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen způsobem a zařízením pro měření vlhkosti podle vynálezu. Způsob měření využívá známého principu interakce měřeného materiálu s elektromagnetickým polem elektromagnetického signálu vedeného po otevřeném měrném elektromagnetickém vedení, uspořádali něm buďto uvnitř měřeného materiálu nebo vedle měřeného materiálu. Rozdíly naměřených elektrofyzikálních veličin pri interakci se následně vyhodnocují pomocí kalibračních vztahů.
Podstata způsobu měření vlhkosti podle vynálezu spočívá v tom, že se vytváří interakční prostor s měnitelným objemem pro interakci elektromagnetického pole s měřeným materiálem v různých hloubkách jeho povrchových vrstev včetně možnosti interakce v celém objemu měřeného materiálu. přičemž stínící a směrovací prvek ohraničuje interakční prostor alespoň z jedné jeho strany, a pohybuje se ve směru od interakčního prostoru a/nebo k interakčnímu prostoru.
Výhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že není aplikačně omezen, a umožňuje proto měřit různé 25 materiály bez jejich destrukce či navrtání, s měrným elektromagnetickým vedením mimo měřený materiál. Směrováním elektromagnetického pole do měřeného materiálu a vytvářením optimálního interakčního prostoru se dosahuje zpřesnění měření oproti známým způsobům, zejména pokud se týká měření vlhkosti uvnitř měřeného materiálu, nikoli jen v povrchových vrstvách. Změnou vzdálenosti stínícího a směrovacího prvku od měřeného prostoru se mění a reguluje tvar interakč50 ního prostoru pro interakci elektromagnetického pole s měřeným materiálem, a v závislosti na měřeném materiálu, jeho složení apod. lze variabilně nastavovat podmínky měření.
V dalším výhodném provedení způsobu měření podle vynálezu se prostorové šíření elektromagnetického pole pri měření reguluje pomocí alespoň jednoho omezovacího prvku z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivita je větší než vysokofrekvenční permitivita měřeného materiálu, uspořádaného na protilehlé straně měřeného materiálu proti stínícímu a směrovacímu prvku a ohraničujícího interakční prostor alespoň z jedné jeho strany.
Omezovači prvek reguluje tvar interakčního prostoru z druhé strany proti stínícímu a směřo40 vacímu prvku, a zvyšuje variabilitu měřících podmínek při regulaci elektromagnetického pole. S výhodou se omezovači prvek pohybuje ve směru od měřeného materiálu a/nebo ve směru k měřenému materiálu, a změnou jeho vzdálenosti od měřeného materiálu se také mění a reguluje tvar interakčního prostoru.
V jiném výhodném provádění způsobu měření se měřený materiál vkládá do polouzavreného tělesa tvořícího omezovači prvek. Tento způsob měření je vhodný zejména pro měřené materiály, ze kterých lze oddělit menší vzorky bez nutnosti destrukce materiálu.
Předmětem vynálezu je rovněž zařízení pro měření vlhkosti materiálů k provádění výše popsaného ho způsobu. Zařízení sestává známým způsobem ze zdrojové a vyhodnocovací jednotky upravené pro generování elektromagnetického signálu do otevřeného měrného elektromagnetického vedení a pro měření a vyhodnocování naměřených hodnot elektromagnetického pole s měřeným materiálem.
Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že stínící a směrovací prvek ohraničuje interakční prostor alespoň z jedné strany, takže může směrovat elektromagnetické pole do měřeného materiálu a vytvářet interakční prostor co nejlépe pokrývající jeho objem. Stínící a směrovací prvek je upevněn s možností posuvného pohybu ve směru od prostoru a/nebo k interakčnímu pro5 storu, aby bylo možné jeho účinek regulovat přibližováním nebo oddalováním.
Ve výhodném provedení zařízení je na protilehlé straně měřeného materiálu proti stínícímu a směrovacímu prvku uspořádán alespoň jeden omezovači prvek. Tento prvek je vytvořen rovněž z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivita je větší než vysokofrekvenční permitivita měření ného materiálu, a působí svým účinkem na tvarování interakčního prostoru z druhé strany proti stínícímu a směrovacímu prvk·1
Také je zde výhodné, když omezovači prvek je upevněn s možností posuvného pohybu ve směru od měřeného materiálu a/nebo ve směru k měřenému materiálu.
Omezovači prvek může mít tvar polouzavřeného dutého tělesa, ve kterém je uspořádán měřený materiál.
V jiném výhodném provedení zařízení jsou konce měrného elektromagnetického vedení uspořá20 dány pohyblivě s možností změny své vzájemné vzdálenosti, kde je možno podle potřeby regulovat tvar a hloubku elektromagnetického pole v interakčním prostoru.
Výhody řešení podle vynálezu spočívají zejména v tom, že tvarováním a regulací interakčního prostoru umožňuje nejen plně nahradit dosavadní známé způsoby měření vlhkosti a výrazně zpřesnit výsledky měření, především bezdotykového, ale navíc umožňuje i měření v různých hloubkách a podpovrchových vrstvách měřeného materiálu.
Přehled obrázků na výkresech 30
Vynález bude blíž osvětlen pomocí výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schéma zařízení pro měření vlhkosti s měřeným materiálem uspořádaným mezi deskovitým stínícím a směrovacím prvkem a deskovitým omezovacím prvkem, obr. 2 schéma zařízení pro měření vlhkosti se stínícím a směrovacím prvkem opatřenými rameny obklopujícími měřený materiál, a s deskovitým omezovacím prvkem, obr. 3 schéma zařízení pro měření vlhkosti s deskovitým stínícím a směrovacím prvkem a s omezovacím prvkem ve tvaru polouzavřeného dutého tělesa, obr. 4 schéma zařízení pro měření vlhkosti se stínícím a směrovacím prvkem opatřeným rameny obklopující měřený materiál, a s omezovacím prvkem ve tvaru polouzavřeného dutého tělesa, obr. 5 schéma zařízení pro měření vlhkosti, kde měrné elektromagnetické vedení opatřené izolací prochází stínícím a směrovacím prvkem do měřeného materiálu a obr. 6 schéma zařízení pro měření vlhkosti, kde měrné elektromagnetické vedení opatřené izolací prochází přímo do měřeného materiálu mezi stínícím a směrovacím prvkem a mezi omezovacím prvkem.
Příklady provedení vynálezu
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.
Na obr. 1 až obr. 6 jsou znázorněny schematicky příklady provedení vynálezu pro bezdotykové i dotykové měření vlhkosti. Tyto příklady se liší uspořádáním měrného elektromagnetického
-3 CZ 302651 B6 vedení vůči měřenému materiálu a také tvarem, uspořádáním a kinematikou stínícího a směrovacího prvku a omezovač ího prvku.
V praktickém využití má zařízení pro měření vlhkosti způsobem podle vynálezu celou řadu možných technických provedení a aplikací, které se liší především s ohledem na druh měřeného materiálu a praktické potřeby jeho měření. V popisu těchto příkladů provedení bude zařízení pro měření vlhkosti podle vynálezu souhrnně nazýváno vlhkoměrem. Pod tímto názvem se rozumí všechny funkční části zařízení, které ale nemusí tvořit jeden montážní celek (např. měrné elektromagnetické vedení 3, 3' je zpravidla odděleno od zdrojově a vyhodnocovací jednotky 2 apod.).
V prvním příkladu provedení, může vlhkoměr tvořit vnitřní nebo vnější stěnu násypky, může v ní být zabudován, nebo na ni namontován. Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 až obr. 4. Jde o zařízení dotykové, určené zejména k provoznímu a technologickému měření vlhkosti sypkých a rypných materiálů, jako např. kameniva, popílku, škváry, keramických surovin, obilí, dřevěných pilin, dřevěných štěpek, uhlí, nebo cihlářské hlíny a částečně odvodněných kalů. Konkrétní aplikací je měření vlhkosti písku na vstupu do technologického centra míchárny betonových směsí. Násypka, kterou měřený materiál 1 (písek) protéká do míchačky, zároveň měří množství vody v písku i, neboť součástí vlhkoměru jsou zabudovány ve stěně násypky.
Ve druhém příkladu provedení, může vlhkoměr vytvářet stěnu potrubí, může v ní být zabudován nebo na ni namontován. Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 až obr. 4. Jde opět o zařízení pro dotykové měření vlhkosti, určené zejména k provoznímu a technologickému měření vlhkosti sypkých a pastovitých materiálů, dopravovaných potrubím, jako např. kameniva, popílku, škváry, keramických surovin, obilí, dřevěných pilin, nebo částečně odvodněných kalů, potravinářských past (např. másla), kosmetických a léčebných past a mastí. Konkrétní aplikací je např. měření vlhkosti kalu 1 přiváděného dopravním potrubím do kaliosu. Dopravní potrubí slouží zároveň pro měření vlhkosti, neboť součásti vlhkoměru jsou zabudovány ve stěně potrubí.
Ve třetím příkladu provedení, může být vlhkoměr vytvořen ve tvaru pohyblivé desky, která se řízeným a registrovaným způsobem pohybuje směrem k/od měřeného materiálu 1, popř. i podél měřeného materiálu L Měření vlhkosti může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 a obr. 2. Jde o měření bezdotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti pevných materiálů v různé hloubce měřeného materiálu 1 v závislosti na vzdálenosti desky od materiálu J_. Příklady materiálů: Stavební dílce samostatné - betonové (např. panely), keramické (např. cihly), dřevěné (např. prkna, trámy). Smontované stavební konstrukce - podlahy, stěny, stropy. Konkrétní aplikací je zde měření vlhkosti betonových stropů 1 ve stavbách před tím, než se na ně položí další podlahové vrstvy. Na betonovou desku stropu i se přiloží vlhkoměrná pohyblivá deska a řízeným a registrovaným způsobem se od stropu 1 oddaluje nebo se k němu přibližuje. S tím, jak se mění vzdálenost vlhkoměrné pohyblivé desky od stropu, se mění tloušťka betonu, v níž se vlhkost měří. Tak lze zjistit i hloubkové rozložení vlhkosti v desce stropu L
Ve čtvrtém příkladu provedení, je vlhkoměr vytvořen ve tvaru pohyblivého okruží, které je pohyblivě uspořádáno vůči měřenému materiálu _L který okružím prochází ve směru jeho délkové osy. Měření vlhkosti může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 až obr. 4. Jde o měření bezdotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti pevných materiálů po délce materiálu s jedním převažujícím rozměrem -- délkou. Může se jednat např. o stavební dílce samostatné betonové (např. sloupy a nosníky), nebo dřevěné (např. sloupy, nosníky), popř. o smontované stavební konstrukce jako např. sloupy a nosníky v příhradových konstrukcích. Konkrétní aplikací je zde měření vlhkosti dřevěných trámů I, které se provádí tak, že se vlhkoměrným pohyblivým okružím pohybuje řízeným a registrovaným způsobem proti trámu 1 tak, aby trám 1 procházel okružím. Tak se zjistí délkové rozložení vlhkosti v trámu L
-4 CZ 302651 B6
V pátém příkladu provedení může mít vlhkoměr podobu zapichovacích vidlí, které se zapichují do měřeného materiálu i. Měření vlhkosti může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 5 a obr. 6. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti sypkých, rypných a pastovitých materiálů, uložených v deponiích např. na hromadách. Příklady materiálů: sypké - kamenivo, popílek, škvára, keramické suroviny, obilí, dřevěné piliny, dřevěné štěpky, uhlí. Rypné - cihlářská hlína, částečně odvodněné kaly. Pastovité - kaly a pasty. Konkrétní aplikace: Do hromady dřevěných štěpek I se zapíchnou vlhkoměmé zapichovací vidle a zjistí se tak vlhkost štěpek 1 v místě vpichu. Lze měřit v různých polohách a hloubkách, tudíž lze odvodit i objemové rozložení vlhkosti štěpek i.
V šestém příkladu provedení, je vlhkoměr vytvořen jako kluzná deska, která se řízeným a registrovaným způsobem pohybuje po povrchu měřeného materiálu 1. Měření vlhkosti může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 a obr. 2. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření plošného rozložení vlhkosti pevných materiálů v povrchové vrstvě materiálu. Příklady materiálů: Stavební dílce samostatné - betonové (např. panely), nebo keramické (např. cihly), dřevěné (např. prkna, trámy). Smontované stavební konstrukce - podlahy, stěny, stropy. Konkrétní aplikace: Měření vlhkosti stěn i staveb se provede tak, že se řízeným a registrovaným způsobem pohybuje vlhkoměmou kluznou deskou po stěně i. V kluzné desce je zabudován vlhkoměr. Tím se zjistí plošné rozdělení vlhkosti v povrchové vrstvě stěny 1V sedmém příkladu provedení může vlhkoměr tvořit vnitřní nebo vnější stěnu žlabu, popř. jeho dno, může v nich být zabudován nebo na nich namontován. Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 až obr, 4. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti sypkých materiálů, jako např. kameniva, popílku, škváry, keramických surovin, obilí, dřevěných pilin, dřevěných štěpek, uhlí a dalších materiálů dopravovaných ve žlabech nebo na pásových dopravnících. Konkrétní aplikací je zde měření vlhkosti uhlí 1, které je dopravováno např. ke kotli v pásovém dopravníku ve tvaru žlabu, v jehož stěnách jsou zabudovány funkční části vlhkoměru.
V osmém příkladu provedení může vlhkoměr tvořit vnitřní nebo vnější stěnu nádoby, může v ní být zabudován nebo na ní namontován. Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 až na obr. 4. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti sypkých, rypných a pastovitých materiálů uložených v nádobách. Příklady materiálů: sypké - kamenivo, popílek, škvára, keramické suroviny, obilí, dřevěné piliny, dřevěné štěpky, uhlí. Rypné - cihlářská hlína, částečně odvodněné kaly. Pastovité - kaly a pasty. Konkrétní aplikací je např. měření vlhkosti cihlářské hlíny I v nádobě kulového mlýna. Nádoba má ve stěně zabudován vlhkoměr sloužící pro stanovení vlhkosti.
V devátém příkladu provedení je vlhkoměr uspořádán přímo v měřeném materiálu 1 v zásobníku.
Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 5 a obr. 6. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti sypkých, rypných a pastovitých materiálů uložených v zásobnících. Sypkým materiálem může být např. kamenivo, popílek, škvára, keramické suroviny, obilí, dřevěné piliny, dřevěné štěpky, uhlí. Rypné materiály jsou např. cihlářská hlína, částečně odvodněné kaly. Pastovité materiály jsou kaly a pasty. Kon45 krétní aplikací je měření vlhkosti obilí I v obilném silu, které se provádí tak, že v silu je ponořeno více soutyčí o různé délce, která slouží jako čidla vlhkoměru. Každé soutyčí měří vlhkost obilí i v rozsahu své délky, takže je možné průběžně měřit vlhkost obilí 1 v různých hloubkách v sile.
V desátém příkladu provedení může být vlhkoměr pevně zabudován do měřeného materiálu i.
Měření vlhkosti zde může probíhat podle schémat znázorněných na obr. 1 a obr. 6. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření objemového rozložení vlhkosti pevných materiálů v objemu materiálu, a pro indikace vniku vody do materiálu, nebo netěsností a průsaků vody materiálem. Příklady materiálů: Betonové nebo keramické panely, betonové sloupy, základové pasy a desky budov, stěny betonových sil, nádob a zásobníků. Konkrétní apli- s CZ 302651 B6 kácí je např. stálé měření vlhkosti jádra železobetonové vodní hráze, které probíhá tak, že ocelová výztuž v betonu slouží současně jako vlhkoměrné čidlo vlhkoměru.
V jedenáctém příkladu provedení je vlhkoměr uspořádán na vlhkoměrné fólii nebo v ní. Měření vlhkosti zde probíhá podle schémat znázorněných na obr. I a obr. 6. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření plošného rozložení vlhkosti pevných materiálů na styku s vlhkoměrnou fólií. Zjišťuje se prostorová lokalizace netěsnosti fólie, indikace vniku vody do materiálu a průsaku vody materiálem. Typické užití spočívá v přesné detekci porušení izolační fólie např. v mostních konstrukcích, v základech pod hladinou podzemní vody, v hrázích vodních děl apod. Konkrétní aplikaci zde představuje např. určení prostorové lokalizace protržení hydroizolační fólie v mostní konstrukci nebo v základové desce domu, které probíhá tak, že na hydroizolační vlhkoměrné fólii jsou elektrovodivou vrstvou natištěná čidla pro vlhkoměry, která snímají vlhkost v jejich nejbližším okolí. Místo netěsnosti se určí podle polohy vlhkoměru, který ukáže extrémní vzrůst vlhkosti v porovnání s předchozím časem a okolními vlhkoměry.
Ve dvanáctém příkladu je vlhkoměr vytvořen ve tvaru objímky, která je uspořádána na vnější nebo vnitřní straně potrubí. Měření vlhkosti zde probíhá podle schémat znázorněných na obr. 1 a obr. 4. Jde o měření dotykové, určené zejména pro provozní a technologické měření vlhkosti sypkých a pastovitých materiálů. Příklady materiálů: sypké - kamenivo, popílek, škvára, keramické suroviny, obilí, dřevěné piliny. Pastovité - částečně odvodněné kaly, potravinářské pasty (např. máslo), kosmetické a léčebné pasty a masti. Konkrétní aplikací je zde měření vlhkosti másla! přiváděného potrubím do odvodňovacího lisu. Potrubí, kterým máslo ! protéká, neslouží jako vlhkoměrné čidlo, ale vlhkoměr je umístěn na potrubí z vnější strany v podobě objímky. Ekvivalentně může být objímka uspořádána i uvnitř potrubí.
Průmyslová využitelnost
Způsob měření vlhkosti materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu lze využít v širokém spektru oborů pro měření vlhkosti nej různějších materiálů.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob měření vlhkosti materiálů, interakcí měřeného materiálu (1) s elektromagnetickým potem (2) elektromagnetického signálu vedeného po otevřeném měrném elektromagnetickém vedení (3) a měřením elektrofyzikálních veličin při interakcí ajejich následným vyhodnocením za pomoci kalibračních vztahů, přičemž prostorové šíření elektromagnetického pole (2) se při měření reguluje pomocí alespoň jednoho stínícího a směrovacího prvku (4) z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivita je větší než vysokofrekvenční permitivita měřeného materiálu (1), vyznačující se tím, že se vytváří interakční prostor (5) s měnitelným objemem pro interakci elektromagnetického pole (2) s měřeným materiálem (1) v různých hloubkách jeho povrchových vrstev včetně možnosti interakce v celém objemu měřeného materiálu (1), přičemž stínící a směrovací prvek (4) ohraničuje interakční prostor (5) alespoň z jedné jeho strany, a pohybuje se ve směru od interakčního prostoru (5) nebo k interakčnímu prostoru (5).
- 2. Způsob měření podle nároku l, vyznačující se tím, že prostorové šíření elektromagnetického pole (2) se při měření reguluje pomocí alespoň jednoho omezovacího prvku (6) z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivita je větší než vysokofrekvenční permitivita měřeného materiálu (1), uspořádaného na protilehlé straně měřeného materiálu (1) proti stínícímu a směrovacímu prvku (4), a ohraničujícího interakční prostor (5) alespoň z jedné jeho strany.-6CZ 302651 B6
- 3. Způsob měření podle nároku 2, vyznačující se tím, že omezovači prvek (6) se pohybuje ve směru od měřeného materiálu (1) nebo ve směru k měřenému materiálu (1).
- 4. Způsob měření podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že měřený materiál s (1) se vkládá do pol o uzavřeného dutého tělesa tvořícího omezovači prvek (6).
- 5. Způsob měření podle alespoň jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že při měření se mění tvar měrného elektromagnetického vedení (3, 3'), přičemž se mění tvar interakčního prostoru (5).
- 6. Zařízen: pro měření vlhkosti materiálů interakcí měřeného materiálu (1) s elektromagnetickým polem (2), tvořené zdrojovou a vyhodnocovací jednotkou (7) pro generování elektromagnetického signálu do otevřeného měrného elektromagnetického vedení (3, 3') a měření a vyhodnocování naměřených hodnot interakce elektromagnetického pole (2) s měřeným materiálem (1),15 zahrnující alespoň jeden stínící a směrovací prvek (4) z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivitaje větší než vysokofrekvenční permitivita měřeného materiálu (1), vyznačující se tím, že stínící a směrovací prvek (4) ohraničuje interakční prostor (5) alespoň z jedné jeho strany, aje upevněn s možností posuvného pohybu ve směru od prostoru (5) a/nebo k interakčnímu prostoru (5),
- 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že na protilehlé straně měřeného materiálu (1) proti stínícímu a směrovacímu prvku (4) je uspořádán alespoň jeden omezovači prvek (6) z materiálu, jehož vysokofrekvenční permitivita je větší než vysokofrekvenční permitivita měřeného materiálu (1).
- 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím. že omezovači prvek (6) je upevněn s možností posuvného pohybu ve směru od měřeného materiálu (1) a/nebo ve směru k měřenému materiálu (1).jo
- 9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8, vyznačuj ící se tím, že omezovači prvek (6) má tvar polouzavřeného dutého tělesa, ve kterém je uspořádán měřený materiál (1).
- 10. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že konce měrného elektromagnetického vedení (3, 3') jsou uspořádány pohyblivě s možností změny své35 vzájemné vzdálenosti.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080281A CZ302651B6 (cs) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
| EP08014839A EP2116841A1 (en) | 2008-05-06 | 2008-08-21 | High frequency method and apparatus for measuring the humidity of materials by means of an open transmission line by varying the position of at least one screening element, which has a higher permittivity than the material under test |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080281A CZ302651B6 (cs) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008281A3 CZ2008281A3 (cs) | 2009-11-18 |
| CZ302651B6 true CZ302651B6 (cs) | 2011-08-17 |
Family
ID=40647030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080281A CZ302651B6 (cs) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2116841A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ302651B6 (cs) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8584864B2 (en) | 2010-11-19 | 2013-11-19 | Coldcrete, Inc. | Eliminating screens using a perforated wet belt and system and method for cement cooling |
| FR2983962B1 (fr) * | 2011-12-13 | 2014-09-12 | Inst Pour Le Dev De La Science L Education Et La Technologie | Procede et dispositif de mesure d'humidite sur un flux de plaquettes forestieres |
| US8845940B2 (en) | 2012-10-25 | 2014-09-30 | Carboncure Technologies Inc. | Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold |
| AU2014212083A1 (en) | 2013-02-04 | 2015-08-06 | Coldcrete, Inc. | System and method of applying carbon dioxide during the production of concrete |
| US9376345B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-06-28 | Carboncure Technologies Inc. | Methods for delivery of carbon dioxide to a flowable concrete mix |
| US10927042B2 (en) | 2013-06-25 | 2021-02-23 | Carboncure Technologies, Inc. | Methods and compositions for concrete production |
| US20160107939A1 (en) | 2014-04-09 | 2016-04-21 | Carboncure Technologies Inc. | Methods and compositions for concrete production |
| US9388072B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-07-12 | Carboncure Technologies Inc. | Methods and compositions for concrete production |
| WO2015123769A1 (en) | 2014-02-18 | 2015-08-27 | Carboncure Technologies, Inc. | Carbonation of cement mixes |
| WO2015154174A1 (en) | 2014-04-07 | 2015-10-15 | Carboncure Technologies, Inc. | Integrated carbon dioxide capture |
| SG11201810010PA (en) | 2016-04-11 | 2018-12-28 | Carboncure Tech Inc | Methods and compositions for treatment of concrete wash water |
| WO2018232507A1 (en) | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Carboncure Technologies Inc. | METHODS AND COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF CONCRETE WASHING WATER |
| CN113063839B (zh) * | 2021-02-09 | 2023-01-17 | 于孟今 | 一种基于磁隧道结的湿度探测器 |
| CN113063840B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-09-13 | 苏州市迈佳凯电子科技有限公司 | 一种基于磁电阻效应的湿度探测器 |
| CN113063841B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-05-17 | 江门市润宇传感器科技有限公司 | 一种高灵敏湿度探测器 |
| HU231483B1 (hu) * | 2021-03-30 | 2024-02-28 | Dunakontroll Kft. | Eljárás és mérési elrendezés szemes termény nedvességtartalmának helyszíni meghatározására |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3339602A1 (de) * | 1982-11-08 | 1984-05-10 | National Research Development Corp., London | Feuchtigkeitsfuehler |
| EP0971227A1 (en) * | 1998-05-22 | 2000-01-12 | National Research Development Corporation | Process and instrument for moisture measurement |
| EP1275955A2 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-15 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method and apparatus for measuring and controlling the application of elastomers and adhesives to a substrate |
| US20030191588A1 (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-09 | Kurt Kohler | Apparatus for determining the moisture content of a medium |
| EP1734361A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-20 | Oji Paper Co., Ltd. | Method and device for measuring grammage (basis weight, mass per unit area) and moisture of a sheet, for example of paper, using a dielectric resonator |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS229723B1 (en) | 1981-12-08 | 1984-06-18 | Adolf Ing Ceska | Mixing ratio measuring method of mixtures or solutions |
| CS274975B2 (en) | 1988-12-12 | 1991-12-17 | Vyzk Ustav Zemedelske Tech | Method of water content measuring in materials and device for its realization |
| DE29716639U1 (de) * | 1997-09-16 | 1999-01-21 | Tews Elektronik, 22459 Hamburg | Mikrowellen-Streufeldsensor zur Feuchte- und/oder Dichtemessung |
| CZ18628U1 (cs) * | 2008-05-06 | 2008-06-02 | Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, | Zařízení pro měření vlhkosti materiálů |
-
2008
- 2008-05-06 CZ CZ20080281A patent/CZ302651B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2008-08-21 EP EP08014839A patent/EP2116841A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3339602A1 (de) * | 1982-11-08 | 1984-05-10 | National Research Development Corp., London | Feuchtigkeitsfuehler |
| EP0971227A1 (en) * | 1998-05-22 | 2000-01-12 | National Research Development Corporation | Process and instrument for moisture measurement |
| EP1275955A2 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-15 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method and apparatus for measuring and controlling the application of elastomers and adhesives to a substrate |
| US20030191588A1 (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-09 | Kurt Kohler | Apparatus for determining the moisture content of a medium |
| EP1734361A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-20 | Oji Paper Co., Ltd. | Method and device for measuring grammage (basis weight, mass per unit area) and moisture of a sheet, for example of paper, using a dielectric resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2008281A3 (cs) | 2009-11-18 |
| EP2116841A1 (en) | 2009-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ302651B6 (cs) | Zpusob merení vlhkosti materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
| Soutsos et al. | Dielectric properties of concrete and their influence on radar testing | |
| Al-Mattarneh | Determination of chloride content in concrete using near-and far-field microwave non-destructive methods | |
| Farnam et al. | Electrical response of mortar with different degrees of saturation and deicing salt solutions during freezing and thawing | |
| Chen et al. | The effects of specimen parameters on the resistivity of concrete | |
| Song et al. | Permeability characteristics of carbonated concrete considering capillary pore structure | |
| Jang et al. | Effect of crack width on chloride diffusion coefficients of concrete by steady-state migration tests | |
| Bois et al. | Microwave nondestructive determination of sand-to-cement ratio in mortar | |
| Pazderka et al. | Underground air duct to control rising moisture in historic buildings: Improved design and its drying efficiency | |
| Kim et al. | Performance assessment of reinforced concrete after long-term exposure to a marine environment | |
| Romero et al. | Hygrothermal properties of soil–cement construction materials | |
| Simon et al. | Electromagnetic wave-based measurement techniques to study the role of Portland cement hydration in cemented paste backfill materials | |
| Kääriäinen et al. | Moisture measurements in building materials with microwaves | |
| Gorzelańczyk et al. | Non-Destructive Testing of Moisture in Cellulose Fiber Cement Boards | |
| CZ18628U1 (cs) | Zařízení pro měření vlhkosti materiálů | |
| Azreen et al. | Prediction of concrete compression strength using ultrasonic pulse velocity | |
| Kim et al. | Cover-zone protective qualities under corrosive environments | |
| Ejbouh et al. | Calcined clay process for durability performance of concrete pipe in simulated semi-arid area in Morocco | |
| Hroudová et al. | Laboratory testing of developed thermal insulation plasters on pillars built from masonry bricks | |
| Haddadi et al. | CW radar for monitoring water-to-cellular concrete | |
| KOŤÁTKOVÁ et al. | The effect of superplasticizers on the properties of gamma irradiated cement pastes | |
| Suchorab et al. | Laboratory determination of hygric and thermal anisotropy of aerated concrete | |
| Kim et al. | Different electrical voltage responses of cement composites under forward and backward current directions | |
| Banijamali et al. | Automated strength monitoring of 3D printed structures via embedded sensors | |
| Assi et al. | Proposing a new type of DPC to control moisture movements in brick walls |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120506 |