RU2082158C1

RU2082158C1 - Method of determination of moisture content in industrial woolen cloths with different surface density

Info

Publication number: RU2082158C1
Application number: RU94037394A
Authority: RU
Inventors: Е.Г. Поборознюк; В.В. Андронов; В.Н. Арефьева
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Институт технических сукон
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1997-06-20
Also published as: RU94037394A

Abstract

FIELD: textile industry; technology of manufacture of industrial woolen cloths. SUBSTANCE: the offered method includes exposure to the effect of current with frequent of 13-17 MHz with the help of dielectric transducer, conversion of the obtained signal into direct current and calculation of moisture content by the formula given in the invention description. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области измерения гигроскопических свойств текстильных материалов, преимущественно может быть использовано в технологическом процессе изготовления технических сукон для измерения влажности исследуемого образца при сопоставлении значений с эталоном с последующим расчетом значений влажности. The invention relates to the field of measuring the hygroscopic properties of textile materials, mainly can be used in the manufacturing process of manufacturing technical fibers for measuring the moisture content of the sample under study when comparing the values with the standard with the subsequent calculation of the humidity values.

Известен способ измерения влажности листовых материалов СВЧ (сверхвысокая частота) методом (РЖ N 3. 1988г. "Легкая промышленность"), датчиком с многократным прохождением электромагнитной волны через объект измерения. Датчик содержит два металлических отражателя, расположенных параллельно, между которыми размещается измеряемый объект. Источник СВЧ-излучения и приемник расположены под углом к отражателям. A known method of measuring the humidity of sheet materials microwave (ultra-high frequency) by the method (RJ N 3. 1988. "Light industry"), a sensor with multiple passage of an electromagnetic wave through the measurement object. The sensor contains two metal reflectors arranged in parallel, between which the measured object is placed. The microwave source and receiver are located at an angle to the reflectors.

Применение данного способа невозможно из-за значительного поглощения высокочастотного излучения техническим сукном, а конструкция прибора не позволяет его использовать для бесконечных технических сукон. The application of this method is impossible due to the significant absorption of high-frequency radiation by technical cloth, and the design of the device does not allow it to be used for endless technical cloths.

Известен способ определения влажности технических сукон с различной поверхностной плотностью весовым методом (ГОСТ 3816-18 с дополнением), основанный на прямом измерении количества влаги в исследуемом образце путем высушивания до постоянной массы. A known method for determining the moisture content of technical fibers with different surface densities by the weight method (GOST 3816-18 with addition), based on direct measurement of the amount of moisture in the test sample by drying to constant weight.

Процесс определения влажности заключается в том, что вырезанный образец от готового товара взвешивается, высушивается при постоянной определенной температуре до постоянной массы и вычисляется влажность материала. Значение влажности W_ф в процентах вычисляют по формуле

,
где m_в масса материала до высушивания;
m_с масса материала после высушивания до постоянной массы.The process of determining moisture is that the cut sample from the finished product is weighed, dried at a constant certain temperature to a constant mass, and the moisture content of the material is calculated. The humidity value W _f in percent is calculated by the formula

,
where m _{is the} mass of material before drying;
m _{with the} mass of material after drying to constant weight.

Способ является разрушающим методом контроля и не позволяет оперативно решать вопросы, связанные с качеством продукции. The method is a destructive control method and does not allow to quickly resolve issues related to product quality.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ определения влажности материала неразрушающим методом с использованием схемы с частотным детектором, заключающийся в том, что на исследуемый образец с помощью диэлектрического датчика, включенного в схему генератора с частотой 10 МГц, воздействуют током высокой частоты, полученный сигнал преобразуют в постоянный ток и определяют значение влажности. Closest to the claimed technical solution is a method for determining the moisture content of a material by a non-destructive method using a circuit with a frequency detector, which consists in applying a high-frequency current to a test sample using a dielectric sensor included in a 10 MHz generator circuit, and the resulting signal is converted into direct current and determine the value of humidity.

Однако указанный частотный диапазон не обеспечивает требуемой чувствительности и точности измерения влажности. However, the specified frequency range does not provide the required sensitivity and accuracy of moisture measurement.

Техническим результатом заявленного способа является устранение указанных недостатков за счет увеличения частоты генератора до 17 МГц, что дает при той же скорости измерения увеличение чувствительности метода и уменьшение погрешности измерения влажности материала неразрушающим способом в производственных условиях. The technical result of the claimed method is to eliminate these drawbacks by increasing the frequency of the generator to 17 MHz, which gives at the same measurement speed an increase in the sensitivity of the method and a decrease in the error of measuring the moisture content of the material in a non-destructive way in an industrial environment.

Поставленная задача достигается тем, что на исследуемый образец с помощью диэлектрического датчика, включенного в схему генератора высокой частоты, воздействуют током высокой частоты, полученный сигнал преобразуют в постоянный ток и определяют значение влажности, причем при измерении влажности технических сукон используют ток с частотой 13 17 МГц, а влажность сукна определяют по формуле
W (AZ + B) I CZ + D,
где Z поверхностная плотность технических сукон, г/м;
I измеренная величина постоянного тока;
A, B, C, D коэффициенты корреляции, полученные экспериментально при эталонных измерениях, причем
A -17•10^-6
B 0,195
C 1,6•10^-4
D 1,0896
Прибор для определения влажности (фиг.1) состоит из емкостного преобразователя 1 в виде закрепленных на диэлектрическом основании плит металлических колес, утопленных на высоту кольца, включенного в параллельный колебательный контур высокочастотного автогенератора 2 ГВЧ (генератор высокой частоты). Измерение диэлектрических параметров исследуемого образца, зависящих от его влажности, приводит к изменению емкости преобразователя, что в свою очередь изменяет добротность и частоту колебательной системы ГВЧ. Напряжение высокочастотных колебаний с ГВЧ выпрямляется детектором 3. Продетектированное напряжение поступает на усилитель постоянного тока 4, а затем на стрелочный прибор 5. Питание индикатора осуществляется от встроенного стабилизированного источника питания 6.The problem is achieved by the fact that the sample under investigation is exposed to a high-frequency current using a dielectric sensor included in the high-frequency generator circuit, the resulting signal is converted to direct current and the humidity value is determined, and a current with a frequency of 13 17 MHz is used to measure the humidity of technical fibers and the humidity of the cloth is determined by the formula
W (AZ + B) I CZ + D,
where Z is the surface density of technical cloth, g / m;
I measured value of direct current;
A, B, C, D correlation coefficients obtained experimentally with reference measurements, and
A -17 • 10 ^-6
B 0.195
C 1.6 • 10 ^-4
D 1,0896
The moisture measuring device (Fig. 1) consists of a capacitive transducer 1 in the form of metal wheels fixed on a dielectric base, recessed to the height of a ring included in a parallel oscillatory circuit of a high-frequency oscillator 2 GHF (high-frequency generator). Measurement of the dielectric parameters of the test sample, depending on its moisture, leads to a change in the capacitance of the converter, which in turn changes the quality factor and frequency of the oscillatory system of the microwave. The voltage of the high-frequency oscillations with the HHF is rectified by the detector 3. The detected voltage is supplied to the DC amplifier 4, and then to the pointer device 5. The indicator is powered from the built-in stabilized power supply 6.

Процесс измерения заключается в следующем (фиг.2): на испытуемый образец воздействуют током высокой частоты 13-17 МГц, который приводит к изменению емкости преобразователя, причем необходимо, чтобы образец полностью перекрывал поверхность преобразователя, полученный сигнал последовательно преобразуется элементами схемы (выпрямитель, усилитель постоянного тока) и поступает на выход прибора, полученное значение тока подставляют в формулу
W (AZ + B) I CZ + D.The measurement process consists in the following (Fig. 2): the test sample is exposed to a high-frequency current of 13-17 MHz, which leads to a change in the capacitance of the converter, and it is necessary that the sample completely covers the surface of the converter, the received signal is subsequently converted by circuit elements (rectifier, amplifier direct current) and enters the output of the device, the obtained current value is substituted into the formula
W (AZ + B) I CZ + D.

Для исследований предлагаемого способа определения влажности технических сукон были выбраны в качестве эталонов влажности технические сукна с техническими характеристиками, приведенными в таблице 1. For studies of the proposed method for determining the moisture content of technical felts, technical felts with technical characteristics shown in table 1 were selected as standards of humidity.

Влажность образцов определялась весовым способом по ГОСТ 3816-81. Результаты, усредненные от 640 замеров, представлены в таблице 2. Далее сопоставлялись показатели и расчет влажности по формуле. Брали последовательно образцы 1, 2, 3, 4, вышеуказанным способом регистрировали значения тока для этих образцов в каждой точке по десять замеров и рассчитывали их влажность. Результаты представлены в таблице 2. The moisture content of the samples was determined by the weight method according to GOST 3816-81. The results, averaged from 640 measurements, are presented in table 2. Next, indicators and calculation of humidity were compared by the formula. Samples 1, 2, 3, 4 were taken sequentially, the above method recorded the current values for these samples at each point for ten measurements and calculated their moisture content. The results are presented in table 2.

Таким образом, заявляемый способ измерения влажности технических сукон обеспечивает неразрушающий контроль, повышает оперативность изготовления сукон, улучшает качество выпускаемых технических сукон. Thus, the inventive method for measuring the humidity of technical felts provides non-destructive testing, improves the efficiency of manufacturing felts, improves the quality of manufactured technical felts.

Claims

The method of determining the moisture content of materials, which consists in the fact that the sample under investigation is exposed to a high-frequency current using a dielectric sensor included in the high-frequency generator circuit, the received signal is converted to direct current and the moisture value is determined, characterized in that when measuring the humidity of technical fibers using a current with a frequency of 13 17 MHz, and the moisture content of the cloth is determined by the formula W (AZ + B) I CZ + D, where Z is the surface density of technical felts, g / m; I is the measured value of direct current, A; A, B, C, and D are correlation coefficients obtained experimentally with reference measurements, with A being 1.7 x 10 ^-6 ; B 0.195; C 1.6 • 10 ^-4 ; D 1.0896.