ITMO20120127A1 - Apparecchiatura per la misura del contenuto di umidita' di un materiale - Google Patents

Description

“APPARECCHIATURA PER LA MISURA DEL CONTENUTO DI UMIDITA’ DI UN MATERIALE†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale.

E’ noto l’impiego in differenti settori di apparecchiature più o meno sofisticate atte al rilevamento dell’umidità di materiali incoerenti, del tipo ad esempio di polveri o granulati di differente tipologia impiegabili nel settore ceramico, alimentare o nel settore della lavorazione del legno, o di materiali di altro tipo, quali ad esempio pelli, carta o simili.

In particolare, tali apparecchiature prevedono in genere il posizionamento di uno o più sensori di umidità lungo una linea di movimentazione del materiale da misurare costituita ad esempio da un nastro trasportatore o da un simile dispositivo.

Ad esempio, una prima tipologia di tali apparecchiature note prevede il rilevamento dell’umidità senza contatto ed impiega particolari sensori ad onde elettromagnetiche, in particolare a microonde, opportunamente disposti lungo la linea di movimentazione del materiale da misurare.

In particolare, tali apparecchiature prevedono l’impiego di un trasmettitore e di un ricevitore di un segnale a microonde disposti, rispettivamente, al di sopra ed al di sotto di un tratto del nastro trasportatore atto a movimentare il materiale da misurare.

Il trasmettitore invia un segnale a microonde di frequenza predefmita attraverso il materiale e parte del segnale a microonde à ̈ assorbito dal materiale stesso prima di raggiungere il ricevitore.

Pertanto, analizzando la differenza tra i segnali a microonde inviati e ricevuti ed in base alle specifiche caratteristiche tecniche del materiale ed allo spessore dello strato di materiale disteso sul nastro trasportatore à ̈ possibile determinare l’umidità del materiale stesso.

Tali attrezzature, tuttavia, non sono prive di inconvenienti in quanto sono notevolmente complesse e richiedono un investimento iniziale e costi di manutenzione considerevolmente elevati.

Tali attrezzature note, inoltre, non sono in grado di garantire misure di umidità sempre corrette se impiegate in ambienti di lavoro non perfettamente puliti ed in presenza di polveri disperse nell’aria che, aderendo alla superficie sensibile dei sensori, invalidano le misure effettuate.

Una seconda tipologia di apparecchiature note prevede l’impiego di uno o più cosiddetti sensori risonanti a microonde atti a determinare la specifica costante dielettrica del materiale e, di conseguenza, tutte le grandezze fisiche ad essa riconducibili quali, ad esempio, il contenuto di umidità.

In particolare, i sensori risonanti impiegati presentano una superficie di emissione di un segnale a microonde atta ad essere posizionata direttamente a contatto con il materiale da misurare.

Opportune variazioni di parametri quali la frequenza di risonanza od il fatore di merito consentono di misurare il valore della costante dieletrica di un campione di materiale.

Anche tali apparecchiature note, tuttavia, presentano alcuni inconvenienti. Infatti, tali apparecchiature richiedono continui interventi di pulizia della superficie sensibile del sensore risonante in quanto, essendo tale superficie a contato direto con il materiale da misurare, parte del materiale misurato finisce per depositarsi su di essa, condizionando in modo considerevole la qualità delle misure effettuate.

Questo problema si verifica in particolar modo nel caso in cui sia effettuata la misura di umidità di materiali incoerenti quali polveri o granulati.

Inoltre, in caso di misura di materiali coerenti, quali ad esempio pelli o simili, lo strisciamento continuo della superficie sensibile del sensore risonante con la superficie del materiale può danneggiare in parte il materiale stesso.

Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un’apparecchiatura per la misura dell’umidità di un materiale che consenta di monitorare con precisione e continuità andamento dell’umidità di un materiale.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale che consenta di minimizzare il numero di interventi manuali di manutenzione da parte del personale addeto.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale che consenta di ridurre al minimo il verificarsi di eventuali danni al materiale misurato.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dalla presente apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale, comprendente almeno un sensore risonante a onde elettromagnetiche posizionabile in prossimità di un materiale da misurare, in cui detto materiale à ̈ movimentato lungo una direzione di avanzamento ad una velocità di avanzamento predefinita e detto sensore risonante à ̈ atto a misurare il contenuto di umidità di detto materiale durante la movimentazione lungo detta direzione di avanzamento, caratterizzata dal fatto che comprende almeno una pellicola in materiale permeabile alle onde elettromagnetiche, in cui almeno un tratto di detta pellicola à ̈ provvisto di una prima faccia disposta a contatto con una superficie di misura di detto sensore risonante e di almeno una seconda faccia posizionabile a contatto con detto materiale, e mezzi di movimentazione di detto tratto della pellicola lungo detta direzione di avanzamento ad una velocità sostanzialmente pari a detta velocità di avanzamento del materiale.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nell’unita tavola di disegno in cui:

la figura 1 à ̈ una vista laterale schematica dell’ apparecchiatura secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con 1 un’apparecchiatura per la misura del contenuto di umidità di un materiale , impiegabile in particolare per il rilevamento accurato dell’umidità di materiali incoerenti e coerenti.

Ad esempio, l’apparecchiatura 1 può essere impiegata per la misura dell’umidità di polveri o granulati di differente tipologia impiegabili ad esempio nel settore ceramico, alimentare o nel settore della lavorazione del legno, o di materiali di altro tipo, quali ad esempio pelli, carta o simili.

Non si esclude l’impiego dell’apparecchiatura 1 per la misura del contenuto di umidità di materiali di differente tipologia.

L’apparecchiatura 1 comprende una struttura portante 2 installabile lungo una convenzionale linea di avanzamento A di un materiale B da misurare in un impianto industriale.

Come illustrato a titolo puramente esemplificativo nello schema di figura 1, la linea di avanzamento A del materiale B può essere costituita da un convenzionale nastro trasportatore.

Durante il normale funzionamento, il materiale B sul nastro trasportatore A à ̈ movimentato lungo una direzione di avanzamento C ad una velocità di avanzamento predefìnita.

L’apparecchiatura 1 comprende un sensore risonante 3 ad onde elettromagnetiche supportato dalla struttura portante 2, posizionabile in prossimità del materiale B ed atto a misurare il contenuto di umidità del materiale B durante l’avanzamento del materiale stesso.

Preferibilmente, il sensore risonante 3 à ̈ provvisto di una superfìcie di misura 4 sostanzialmente piana ed atta ad emettere e ricevere onde elettromagnetiche.

Preferibilmente, il sensore risonante 3 à ̈ costituito da un sensore risonante a microonde del tipo convenzionalmente impiegato per la misura a contatto della specifica costante dielettrica del materiale e, di conseguenza, di tutte le grandezze fisiche ad essa riconducibili quali, ad esempio, il contenuto di umidità.

Vantaggiosamente, l’apparecchiatura 1 comprende una pellicola 5 realizzata in materiale permeabile alle onde elettromagnetiche, in particolare alle microonde, provvista di almeno un suo tratto con una prima faccia interna posizionata a contato diretto con la superficie di misura 4 del sensore risonante 3 ed una seconda faccia esterna posizionabile a contatto diretto con il materiale B movimentato dal nastro trasportatore A.

Preferibilmente, la pellicola 5 comprende politetrafluoroetilene (PTFE) in quanto permeabile alle microonde.

Vantaggiosamente, l’apparecchiatura 1 comprende mezzi di movimentazione, indicati complessivamente in figura con il riferimento 6, atti a movimentare il suddetto tratto della pellicola 5 lungo la direzione di avanzamento C del materiale B ad una velocità sostanzialmente pari alla velocità di avanzamento del materiale stesso.

La presenza della pellicola 5 consente di evitare il contatto diretto della superficie di misura 4 del sensore risonante 3 con il materiale B da misurare.

Questo consente di evitare il deposito di materiale B sulla superficie di misura 4, limitando quindi in modo considerevole il numero di interventi di manutenzione necessari per la pulizia del sensore risonante 3.

Inoltre, la movimentazione della pellicola 5 lungo la direzione di avanzamento C, effettuata alla medesima velocità di avanzamento del materiale B, consente di evitare attriti tra la pellicola ed il materiale stessi, limitando quindi in modo considerevole le possibilità di danneggiare il materiale o la pellicola stessa.

In particolare, i mezzi di movimentazione 6 comprendono mezzi motori, non illustrati in figura, operativamente collegati alla pellicola 5 e mezzi di regolazione, anch’essi non illustrati in figura, operativamente collegati ai mezzi motori ed atti a regolare la velocità di movimentazione della pellicola 5 in funzione della velocità di avanzamento del materiale B.

Utilmente, i suddetti mezzi di regolazione possono essere di tipo automatico e/o di tipo manuale.

Con riferimento alla particolare forma di attuazione dell’ apparecchiatura 1 illustrata schematicamente in figura 1, i mezzi di movimentazione 6 comprendono un sistema di rulli 7, 8 e 9 sul quale à ̈ chiusa ad anello la pellicola 5.

In particolare, i mezzi di movimentazione 6 comprendono un primo rullo 7 ed un secondo rullo 8 disposti tra loro distanziati su lati opposti rispetto al sensore risonante 3 ed un terzo rullo 9 distanziato dal primo e secondo rullo 7 e 8, al di sopra del sensore risonante 3.

La pellicola 5 Ã ̈ chiusa ad anello attorno al primo, secondo e terzo rullo 7, 8 e 9 e presenta un tratto sostanzialmente orizzontale disteso tra il primo rullo 7 ed il secondo rullo 8 provvisto della prima faccia a contatto con la superficie di misura 4 del sensore risonante e della seconda faccia posizionabile a contatto con il materiale B.

Preferibilmente, i mezzi motori sono operativamente associati al terzo rullo 9.

Non si esclude, tuttavia, la realizzazione dei mezzi di movimentazione 6 mediante soluzioni tecniche differenti.

Utilmente, Γ apparecchiatura 1 comprende mezzi di pulizia 10 atti a mantenere la pellicola 5 pulita durante il suo impiego.

In particolare, con riferimento ad una preferita ma non esclusiva forma di realizzazione dell’ apparecchiatura 1, i mezzi di pulizia 10 sono costituiti da un elemento pulente, del tipo di una spazzola e/o di una spugna, disposto a contatto con una porzione della faccia della pellicola 5 destinata ad essere posta a contatto con il materiale B.

Preferibilmente, l’elemento pulente 10 à ̈ disposto lungo il tratto della pellicola 5 che si estende tra il secondo rullo 8 ed il terzo rullo 9, in prossimità del secondo rullo 8.

Utilmente, la struttura portante 2 comprende un contenitore 11 di alloggiamento e protezione del sensore risonante 3 e di parte della pellicola 5.

In pratica, la superficie di misura 4 del sensore risonante 3 ed il tratto di pellicola 5 orizzontale atto ad essere posto a contatto con il materiale B sono disposti in corrispondenza di un’apertura inferiore del contenitore 11 affacciata verso il nastro trasportatore A.

Utilmente, l’apparecchiatura 1 può prevedere mezzi di aspirazione dell’aria, non illustrati in figura, associati al contenitore 11 ed atti ad aspirare e purificare l’aria da eventuali polveri presenti del contenitore stesso.

In particolare, il contenitore 11 comprende preferibilmente una bocca 12 superiore collegabile ai mezzi di aspirazione.

Utilmente, l apparecchiatura 1 può prevedere mezzi di variazione della quota, schematizzati in figura ed indicati con il riferimento 13, atti a variare la quota dell’intero contenitore 11, e quindi del sensore risonante 3 e della pellicola 5, in funzione dello spessore del materiale B o dello strato di materiale B disteso sul nastro trasportatore A.

In particolare, tali mezzi di variazione della quota 13 possono essere costituiti da opportuni carrelli di supporto del contenitore 11 scorrevoli lungo rispettivi montanti della struttura portante 2.

Nel caso in cui il materiale B da misurare sia del tipo di un materiale incoerente, allora l’apparecchiatura 1 può inoltre essere provvista di una piastra 14 opportunamente conformata, posizionabile a monte rispetto al sensore risonante 3, al di sopra del nastro trasportatore A e sostanzialmente inclinata rispetto alla direzione di avanzamento C del materiale B.

Utilmente, la piastra 14 Ã ̈ atta a spianare il materiale B prima della misura mediante il sensore risonante 3.

Opportuni mezzi di regolazione della quota e/o dell’ inclinazione, schematizzati in figura ed indicati con il riferimento 15, sono atti a variare la quota e/o l’inclinazione della piastra 14 in funzione dello spessore dello strato di materiale B da movimentare verso il sensore risonante 3.

In particolare, tali mezzi di variazione della quota e/o dell’ inclinazione 15 possono essere costituiti da un opportuno carrello scorrevole lungo un rispettivo montante della struttura portante 2.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti.

In particolare, la presenza della pellicola permeabile alle microonde consente di evitare il contatto diretto tra la superficie di misura del sensore risonante ed il materiale, garantendo una misura affidabile dell’umidità nel tempo e riducendo notevolmente, al contempo, il numero di interventi di manutenzione da effettuare sul sensore.

Inoltre, la movimentazione della pellicola lungo la direzione di avanzamento del materiale, alla stessa velocità del materiale, consente di evitare strisciamenti sul materiale stesso che potrebbero danneggiarlo.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura (1) per la misura del contenuto di umidità di un materiale, comprendente almeno un sensore risonante (3) a onde elettromagnetiche posizionabile in prossimità di un materiale (B) da misurare, in cui detto materiale à ̈ movimentato lungo una direzione di avanzamento (C) ad una velocità di avanzamento predefinita e detto sensore risonante (3) à ̈ atto a misurare il contenuto di umidità di detto materiale (B) durante la movimentazione lungo detta direzione di avanzamento (C), caratterizzata dal fatto che comprende almeno una pellicola (5) in materiale permeabile alle onde elettromagnetiche, in cui almeno un tratto di detta pellicola (5) à ̈ provvisto di una prima faccia disposta a contatto con una superficie di misura (4) di detto sensore risonante (3) e di almeno una seconda faccia posizionabile a contatto con detto materiale (B), e mezzi di movimentazione (6) di detto tratto della pellicola (5) lungo detta direzione di avanzamento (C) ad una velocità sostanzialmente pari a detta velocità di avanzamento del materiale (B).
2. 2) Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione (6) della pellicola (5) comprendono mezzi motori e mezzi di regolazione operativamente collegati a detti mezzi motori ed atti a regolare la velocità di movimentazione di detta pellicola (5) in funzione di detta velocità di avanzamento del materiale (B).
3. 3) Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di regolazione sono di tipo automatico e/o manuale.
4. 4) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione (6) comprendono almeno un sistema di rulli (7, 8, 9) e dal fatto che detta pellicola (5) à ̈ chiusa ad anello su detto sistema di rulli (7, 8, 9).
5. 5) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto sistema di rulli (7, 8, 9) comprende almeno un primo rullo (7) ed un secondo rullo (8) disposti tra loro distanziati su lati sostanzialmente opposti rispetto a detto sensore risonante (3) e dal fatto che detto tratto della pellicola (5) à ̈ disteso tra detto primo rullo (7) e detto secondo rullo (8) con detta prima faccia disposta a contatto con detta superficie di misura (4) del sensore risonante (3) e detta seconda faccia posizionabile a contatto con detto materiale (B).
6. 6) Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto sistema di rulli (7, 8, 9) comprende almeno un terzo rullo (9) sostanzialmente distanziato rispetto a detto primo rullo (7) e detto secondo rullo (8) e dal fatto che detta pellicola (5) Ã ̈ chiusa ad anello attorno a detti primo, secondo e terzo rullo (7, 8, 9).
7. 7) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni dalla 2 alla 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi motori sono operativamente collegati ad almeno una tra detto primo rullo (7), detto secondo rullo (8) o detto terzo rullo (9).
8. 8) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di pulizia (10) di detta pellicola (5).
9. 9) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di pulizia (10) comprendono almeno un elemento pulente (10) disposto a contatto con almeno una porzione di deta seconda faccia della pellicola (5).
10. 10) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di variazione della quota (13) di detto sensore risonante (3) e di deta pellicola (5).
11. 11) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un contenitore (11) di alloggiamento e protezione di almeno una porzione di detta pellicola (5) e di deto sensore risonante (3).
12. 12) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fatto che comprende mezzi di aspirazione dell’aria associati a deto contenitore (11) ed ati ad aspirare e purificare l’aria all’interno di detto contenitore (1 1).
13. 13) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fatto che deto sensore risonante (3) à ̈ del tipo di un sensore a microonde.
14. 14) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fatto che deta pellicola (5) comprende polii etrafluoroetilene (PTFE).