PL68056B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30JH.1974 68056 KI. 421,9/51 MKP GOI n 27/22 ("czytelnia] 1 Urzedu PtttelitowMi'-" | hbklil tacrn* '< i """ Wspóltwórcy wynalazku: Slawoj Gwiazdowski, Ludwik Lorek Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Wilgotnosciomierz pojemnosciowy i Przedmiotem wynalazku jest wilgotnosciomierz z czuj¬ nikiem pojemnosciowym do pomiarów wilgotnosci ma¬ terialów warstwowych, wlóknistych i sypkich, a zwlasz¬ cza materialów niejednorodnych, nawilzonych nierówno¬ miernie, w szczególnosci lisci tytoniu.Znane wilgotnosciomierze wyposazone sa w czujniki pojemnosciowe w postaci pojedynczego kondensatora cylindrycznego badz plaskiego, posiadajacego dwie lub trzy okladziny, polaczonego z ukladem elektronicznym.Wilgotnosciomierze te moga byc stosowane do pomia¬ ru wilgotnosci materialów jednorodnych lub o bardzo malej niejednorodnosci. Przy pomiarach materialów o duzej niejednorodnosci, a zwlaszcza wlóknistych lub warstwowych, pojemnosci poszczególnych warstw dodaja sie szeregowo cc uniemozliwia usrednienie wskazania dla znalezienia sredniej przenikalnosci dielektrycznej.Czujnik w postaci pojedynczego kondensatora przy pomiarze lisci tytoniu daje uchyby rzedu 20%. Histere- za nawilgocenia bardzo silnie wplywa na prace czujni¬ ka, gdyz swiezo nawilgocony lisc posiada wode w blasz¬ ce, która w miare uplywu czasu przenika do nerwów liscia, co jeszcze bardziej zwieksza nierównomiernosc nawilgocenia.Celem wynalazku jest opracowanie wilgotnosciomierza pojemnosciowego z czujnikiem umozliwiajacym usunie¬ cie wad i niedogodnosci znanych wilgotnosciomierzy.Cel zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem przez wyposazenie wilgotnosciomierza pojemnosciowego w czujnik polaczony z ukladem pomiarowym pojemnosci, skladajacy sie z elementarnych czujników pojemnoscio- 2 wych, w liczbie od kilku do kilkuset, w postaci kon¬ densatorów polaczonych ze soba równolegle, których okladziny stanowia prety i/lub plytki, wykonane z mate¬ rialu o wlasciwosciach przewodzacych prad, zamocowa- 5 ne nieruchomo jednym koncem w podlozu w postaci plyty, wykonanej z materialu o wlasciwosciach izolacyj¬ nych, zas na drugim koncu korzystnie zaostrzone. Nad zaostrzonymi koncami plytek i/lub pretów umieszczony jest wahliwie na ramieniu ciezar w postaci drugiej 10 plyty* dociskajacej próbke badanego materialu do ply¬ ty pierwszej poprzez sprezysta warstwe, korzystnie war¬ stwe gabki i elastyczna warstwe, wykonana z materia¬ lu nienasiakliwego, na przyklad z gumy. Rzedy pretów lub plytek czujnika usytuowane sa w liniach, korzyst- 15 nie poprzecznych do glównych nerwów lisci badanego materialu.Odmiana wilgotnosciomierza wyposazona jest w czuj¬ nik pojemnosciowy z elementem dociskajacym w postaci plyty dolnej i plyty górnej, zlaczonych ze soba i wypo- 2o sazonych w otwory prowadzace dla bolców, wykonanych z materialu o wlasnosciach izolacyjnych, w liczbie od kilku do kilkudziesieciu. Kazdy z bolców ma postac preta z kolnierzem, usytuowanym w srodkowej czesci jego dlugosci i przemieszczajacym sie w otworze wyko- 25 nanym na pewnej czesci wysokosci plyty dolnej. W otworze tym umieszczona jest sprezyna srubowa oparta jednym koncem o kolnierz bolca, zas drugim koncem o plaszczyzne górnej plyty, stykajacej sie ta plaszczyzna z plaszczyzna dolnej plyty. W otworach wspólosiowo 30 wykonanych na pozostalej czesci wysokosci plyty dol- 6805668056 nej i w plycie górnej umieszczone sa przesuwnie konce bolców, przy czym konce bolców wystajace z plyty dol¬ nej stykaja sie z powierzchnia próbki badanego mate¬ rialu, zas caly element jest polaczony korzystnie z dzwig¬ nia jednoramienna.W nastepnej odmianie wilgotnosciomierza czujnik po¬ jemnosciowy wyposazony jest w pojemnik otwarty od góry, majacy postac naczynia cylindrycznego lub prosto- padlosciennego, którego jedna ze scian, najkorzystniej jego dno stanowi plytka z elementarnymi czujnikami w postaci kondensatorów, przy czym substancja sypka, wypelniajaca ten pojemnik, przykryta jest plyta dociska¬ jaca. -;; - *-*-,, Wilgotnosciomierz p&jcmnosciowy wedlug wynalazku umozliwia pomiar wilgofiiosci bardzo silnie nawilgoco¬ nych materialów sypkich i warstwowych, nierównomier¬ nie! nawilgoconych. Wykazuje duza dokladnosc i powta¬ rzalnosc pomiarów wilgotnosci oraz niewrazliwosc na sygnaly zaklóceniowe powodowane róznym skladem che¬ micznym materialów.Wilgotnosciomierz wedlug wynalazku jest blizej przed¬ stawiony na rysunkach, na których fig. 1 — przedstawia czujnik wilgotnosciomierza, fig. 2 — ulozenie lisci ty¬ toniu na czujniku z okladzinami plytkowymi, fig. 3 — odmiane czujnika z okladzinami pretowymi, fig. 4 — ksztalt okladzin pretowych oraz sposób ich zamocowa¬ nia, zas fig. 4 i 5 — odmiany czujników w przekroju podluznym.Na fig. 1 badana substancja warstwowa lub wlókni¬ sta 1 ulozona jest na plytce 2 wykonanej z materialu izolacyjnego, w której zamocowane sa na wcisk okla¬ dziny w postaci zaostrzonych plytek 3, których ostrza zaglebiaja sie w badana substancje 1. Okladziny sa po¬ laczone na przemian równolegle przewodami 4 i dola¬ czone do ukladu 5, mierzacego pojemnosc pomiedzy ty¬ mi okladzinami, która to pojemnosc jest funkcja sred¬ niej wilgotnosci badanej substancji. Substancja ta w po¬ staci wiazki lisci tytoniu jest dociskana plyta 6, o war¬ tosci ciezaru dobranego eksperymentalnie. Plyta 6 umo¬ cowana jest wahliwie na ramionach 8, obracajacych sie w przegubie 9. Miedzy plyta, a badana substancja 1 znajduje sie warstwa gabki 10, przyklejonej do plaszczyz¬ ny plyty, a z kolei do gabki przyklejona jest warstwa gumy lOa.Przed pomiarem przy podniesionej do góry plycie 6 za pomoca raczki 7, umieszcza sie na plytce 2 badana substancje o grubosci warstwy kilka razy wiekszej od wysokosci plytek 3, a nastepnie opuszcza sie plyte 6.Wahliwe zawieszenie plyty. 6 oraz warstwa sprezystej gabki 10, zapewniaja równomierny docisk badanej prób¬ ki do plytki 2. Scisle okreslona wartosc ciezaru plyty 6 zapewnia powtarzalna wartosc kompresji próbki. War¬ tosc ciezaru dobrana jest doswiadczalnie w zaleznosci od powierzchni próbki, rodzaju badanej substancji i wy¬ sokosci plytek 3. Warstwa lOa nie dopuszcza do nawil¬ zenia próbki 1, przez wode która bez tej warstwy by¬ laby zaobsorbowana przez gabke 10 w czasie poprzed¬ nich pomiarów. Po ulozeniu próbki, znanym ukladem 5 elektronicznym mierzy sie pojemnosc pomiedzy okla¬ dzinami czujników, która jest funkcja wilgotnosci bada¬ nej próbki 1. Przy duzej liczbie plytek 3 niejednokrotnie nawilgocona próbka 1, dzielona jest na fragmenty, przy czym zostaja zmierzone i zsumowane pojemnosci wszy¬ stkich fragmentów, przez co wilgotnosc zostaje usred¬ niona na cala objetosc pomiarowa.Na fig. 2 plytki 3 usytuowane sa w liniach poprzecz¬ nych do glównych nerwów liscia 1. Dlugosci plytek $ dobrane sa w taki sposób, ze zadna z nich nie wychodzi poza obszar liscia, przy czym powierzchnia pomiarowa 5 obejmuje co najmniej 50% powierzchni liscia. Plytki 3- polaczone sa na przemian równolegle ze soba i z ukla¬ dem pomiarowym 5.Na fig. 3 okladziny 11 w postaci zaostrzonych na swobodnym koncu pretów zamocowane sa w plytce 2 10 rzedami, przy czym prety w kazdym z rzedów sa ze so¬ ba zwarte. Rzedy pretów sa polaczone na przemian rów¬ nolegle ze soba oraz z ukladem pomiarowym 5.Na fig. 4 warstwa badanej substancji 1 jest ulozona na plytce 2, przy czym prety 11 wystaja nad górna i 15 dolna powierzchnie plytki. Wystajace od spodu plytki konce pretów sa przylutowane do laminowanej plytki 12 izolacyjnej, na której wytrawione sa przewodzace prad sciezki 13, laczace poszczególne prety 11.Na fig. 5 warstwa badanej substancji 1 jest dociska- 20 na za pomoca elementu dociskowego w postaci plyty 6 górnej i plyty 14 dolnej, zlaczonych ze soba i wyposa¬ zonych w otwory prowadzace dla bolców 16 wykona¬ nych z materialu izolacyjnego. Kazdy z bolców ma po¬ stac preta z kolnierzem usytuowanym w srodkowej cze- 25 sci jego dlugosci i przemieszczajacym sie w otworze wy¬ konanym na pewnej czesci wysokosci plyty dolnej, przy czym w otworze tym umieszczona jest sprezyna 19 sru¬ bowa, oparta jednym koncem na kolnierzu bolca, zas drugim koncem o plaszczyzne górnej plyty. 30 Wspólosiowo do otworu, w którym przemieszcza sie kolnierz bolca, wykonane sa w górnej plycie 6 i na po¬ zostalej czesci wysokosci plyty 14 dolnej, otwory o mniejszej srednicy, anizeli srednica kolnierza, w których umieszczone sa przesuwnie konce bolców 16, przy czym 35 konce bolców wystajace z plyty dolnej stykaja sie z po¬ wierzchnia próbki 1 badanego materialu. Próbka 1 jest dociskana badz ciezarem wlasnym elementu lub za po¬ moca dzwigni jednostronnej przez ten element doci¬ skowy. 40 Na fig. 6 pokazana jest odmiana czujnika wedlug wy¬ nalazku przeznaczona do pomiarów wilgotnosci mate¬ rialów sypkich, na przyklad proszków, jak maki, mleka w proszku i innych. Badana substancja sypka Ib znaj¬ duje sie w pojemniku 22 otwartym od góry, którego pla- 45 skie dno stanowi plytka 2 z okladzinami w postaci ply¬ tek 11, polaczonymi rzedami na przemian równolegle z ukladem pomiarowym 5. Scianki pojemnika 22 wyko¬ nane sa z materialu o wlasnosciach dielektrycznych. Od góry badana substancja sypka Ib styka sie z plyta 23, 50 najkorzystniej o wlasnosciach dielektrycznych kompry- mujac substancje Ib przez docisk sila F wytworzona przez element dociskowy. 55 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wilgotnosciomierz pojemnosciowy wyposazony w czujnik pojemnosciowy i polaczony z nim uklad pomia¬ rowy pojemnosci, korzystnie elektroniczny, znamienny 60 tym, ze jego czujnik sklada sie z elementarnych czujni¬ ków pojemnosciowych, w liczbie od kilku do kilkuset w postaci kondensatorów polaczonych ze soba równo¬ legle, których okladziny stanowia plytki (3) i/lub prety (11), wykonane z materialu o wlasciwosciach przewo- 6$ dzacych prad, zamocowane nieruchomo jednym koncem68056 w podlozu w postaci plyty (2), wykonanej z materialu o wlasciwosciach izolacyjnych, zas na drugim koncu, ko¬ rzystnie zaostrzone, przy czym nad koncami plytek i/lub pretów, umieszczony jest wahliwie na ramieniu (8) cie¬ zar w postaci drugiej plyty (6), dociskajacy próbke (1) badanego materialu do plyty pierwszej poprzez sprezy¬ sta warstwe (10), korzystnie warstwe gabki i elastyczna warstwe (lOa), wykonana z materialu nienasiakliwego, na przyklad z gumy.

2. Wilgotnosciomierz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rzedy pretów (11) i/lub plytek (3) jego czujnika, usytuowane sa w liniach poprzecznych do glównych wlókien badanego materialu, przy czym prety i/lub plyt¬ ki kazdego rzedu sa zwarte.

3. Odmiana wilgotnosciomierza wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze jego czujnik pojemnosciowy wyposazo¬ ny jest w element dociskajacy w postaci plyty (6) górnej i plyty (14) dolnej, zlaczonych ze soba i wyposazonych w otwory prowadzace dla bolców (Id), wykonanych z materialu o wlasnosciach izolacyjnych, w liczbie od kil- 10 15 20 ku do kilkudziesieciu, a kazdy z bolców ma postac pre¬ ta z kolnierzem usytuowanym w srodkowej czesci jego dlugosci i przemieszczajacym sie w otworze wykonanym na pewnej czesci wysokosci plyty dolnej, przy czym w otworze tym umieszczona jest sprezyna (19) srubowa, oparta jednym koncem na kolnierzu bolca, zas drugim koncem o plaszczyzne górnej plyty, a w otworach wspól¬ osiowo wykonanych na pozostalej czesci wysokosci ply¬ ty dolnej i w plycie górnej umieszczone sa przesuwnie konce bolca, przy czym konce bolców wystajace z plyty dolnej stykaja sie z powierzchnia próbki (1) badanego materialu, zas caly element jest polaczony korzystnie z dzwignia jednoramienna. 4. Odmiana wilgotnosciomierza wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jego czujnik pojemnosciowy wypo¬ sazony jest w pojemnik (22) otwarty od góry, którego jedna ze scian, najkorzystniej jego dno stanowi plytka (2) z okladzinami (3) lub (11), przy czym substancja sypka (Ib) wypelniajaca ten pojemnik, przykryta jest plyta (23), dociskana sila (F). Fig. 2KI. 421,9/51 68056 MKP GOln 27/22 1o Fig. 5 s 12/ 13 Fig.

4. Fig-6 WDA-l. Zam. 6764, naklad 120 egz. Cena 10.— rf PL PL