RU2816098C1 - Способ определения влажности древесных опилок при сушке - Google Patents
Способ определения влажности древесных опилок при сушке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816098C1 RU2816098C1 RU2024100089A RU2024100089A RU2816098C1 RU 2816098 C1 RU2816098 C1 RU 2816098C1 RU 2024100089 A RU2024100089 A RU 2024100089A RU 2024100089 A RU2024100089 A RU 2024100089A RU 2816098 C1 RU2816098 C1 RU 2816098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sawdust
- moisture content
- electrical resistance
- selected amount
- drying
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229940125368 controlled substance Drugs 0.000 description 1
- 239000000599 controlled substance Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении композитных материалов. Способ заключается в том, что из сушильного аппарата отбирают заданное количество древесных опилок, помещают в диэлектрическую емкость, посредством встряхивания опилок заряжают их посредством трибоэлектризации, помещают их на заземленную плоскую поверхность, выполненную из другого диэлектрического материала с удельным электрическим сопротивлением ρv в пределах 106-108 Ом/см. Измеряют начальное значение напряженности Е1 электростатического поля на поверхности заряженных древесных опилок. Измеряют секундомером время τ утечки заряда (время полуутечки), за которое произошло это изменение. По графику определяют удельное объемное электрическое сопротивление отобранного количества древесных опилок, а по таблице определяют влажность древесных опилок. Повторяют указанные операции в процессе сушки до момента получения влажности, требуемой для сухих опилок, используемых в производстве. Технический результат - повышение точности измерения влажности древесных опилок при сушке. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении композитных материалов (комбинации мелкодисперсных частиц растительного происхождения и термопластов).
Известен способ измерения влажности сыпучих материалов, к которым относятся и древесные опилки, основанный на определении величины заряда статического электричества, а именно, на измерении величины электрической емкости конденсатора, заполненного контролируемым сыпучим материалом (Кричевский Е.С. и др., Автоматическое управление процессом сушки фосфатного концентрата. Механизация и автоматизация производства. №2 1971 г. с.38).
Недостатком известного способа является сложность выполнения, так как для определения емкости конденсатора, от которой зависит влажность вещества, требуется контролировать плотность упаковки сыпучего материала в конденсаторе, что вызывает необходимость использования дополнительных приспособлений и устройств в процессе измерения влажности вещества.
Наиболее близким к предлагаемому способу измерения влажности древесных опилок в процессе сушки является способ определения влажности древесной стружки в технологическом потоке между двумя вращающимися электродами (дисками) при прохождении контролируемого вещества между электродами (SU № 1165960 G01N 25/26, 1985). Согласно известному способу движущиеся в непрерывном потоке древесные стружки посредством двух дисков, выполненных из различных электропроводящих материалов, подвергают трибоэлектризации за счет вращения указанных дисков в движущемся потоке древесных стружек и измеряют разность ЭДС между дисками с различными трибоэлектрическими свойствами. Скорость вращения дисков значительно превышает скорость движения древесных опилок. Вольтметром с большим входным сопротивлением измеряют разность ЭДС, возникающую между дисками. По разности ЭДС по заранее полученной тарировочной зависимости определяется влажность древесной стружки.
Недостатком известного способа является низкая точность измерения влажности из-за отсутствия учета относительной влажности воздуха окружающей среды, т.к. этот фактор в значительной степени определяет трибоэлектролизацию электродов на холостом ходу. Кроме того, при продолжительном простое происходит окисление поверхности электродов, что также влияет на точность измерения влажности указанного материала.
Задача предлагаемого способа измерения влажности заключается в устранении указанных недостатков.
Техническим результатом является повышение точности измерения влажности древесных опилок при сушке.
Указанный технически результат достигается тем, что в способе измерения влажности древесных опилок при сушке, из сушильного аппарата отбирают необходимое количество древесных опилок, помещают отобранное количество в диэлектрическую емкость и путем встряхивания заряжают это количество указанного материала посредством его трибоэлектризации за счет трения частиц древесных опилок о стенки диэлектрической емкости, высыпают указанное количество древесных опилок на плоскую заземленную поверхность, выполненную из другого диэлектрического материала с удельным объемным электрическим сопротивлением (ρV Ом/см) в пределах 106-108 Ом/см, измеряют начальную напряженность электростатического поля E1, возникающего за счет трибоэлектризации отобранного количества древесных опилок, измеряют время τ утечки заряда отобранного количества древесных опилок, при котором напряженность электростатического поля уменьшается до величины, равной 1/2 E1, для указанного измеренного времени τ утечки заряда по графику зависимости времени изменения утечки заряда от удельного объемного электрического сопротивления определяют удельное объемное электрическое сопротивление отобранного количества древесных опилок, для которого по таблице соответствия влажности удельному объемному электрическому сопротивления определяют влажность отобранного количества древесных опилок, повторяют указанные операции в процессе сушки до момента получения влажности, требуемой для сухих опилок, используемых в производстве.
На фиг.1 представлен график зависимости удельного сопротивления древесных опилок от времени, за которое напряженность электростатического поля уменьшается до величины, равной половине начальной напряженности электростатического поля. Данный график получен опытным путем в лабораторных условиях.
Способ измерения влажности древесных опилок в процессе их сушки в сушильном аппарате осуществляют следующим образом.
Из сушильного аппарата отбирают заданное количество древесных опилок, например, в объеме 200 мл. Помещают указанное количество древесных опилок в диэлектрическую емкость, например, в полиэтиленовый мешок. Встряхиванием в течение 10-15 сек. заряжают древесные опилки посредством трибоэлектризации за счет трения частиц древесных опилок о стенки полиэтиленового мешочка. Помещают указанное количество древесных опилок на заземленную плоскую поверхность из другого диэлектрического материала с удельным электрическим сопротивлением ρv в пределах 106-108 Ом/см, например, лист из древесной фанеры или картона. Измеряют начальное значение напряженности Е1 электростатического поля на поверхности заряженных древесных опилок. Измерение напряженности осуществляют бесконтактным способом путем поднесения датчика измерителя электростатических полей (прибор ИЭСП 9М). Так для указанного количества отобранных древесных опилок напряженность электростатического поля на их поверхности будет равна, например, 2000 Ом/см. По показаниям этого прибора определяют величину напряженности электростатического поля, равную ½ начальной величины напряженности Е1, то есть 1000 Ом/см, измеряют секундомером время τ утечки заряда (время полуутечки), за которое произошло это изменение (равно, например, 2 сек). По графику, представленному на чертеже, определяют удельное объемное электрическое сопротивление, которое для τ=2 сек., равно 107 Ом/см.
Для ускорения процесса измерения влажности сухих древесных опилок была разработана и использована зависимость влажности древесных опилок от удельного сопротивления, которая получена экспериментальным путем в лабораторных условиях на производстве композитных материалов. Основанием для такого подхода является то, что удельное объемное электрическое сопротивление ρ, как обратная величина электропроводности в древесных опилках, определяется содержанием воды и равна для сырых опилок в пределах 104-107 Ом/см. По мере удаления воды удельное объемное электрическое сопротивление ρ растет и при абсолютно сухой структуре опилок достигает 1013-1014 Ом/см. Корреляция влажности и удельного объемного сопротивления ρ сухих опилок приведена в таблице 1, которая получено опытным путем в лабораторных условия
Таблица 1
| Значение роом*см | Влажность опилок % |
| 10 6 | 6-10% |
| 10 8 | 3-4% |
| 10 10 | 1-2% |
| 10 12 | 1,5% |
| 10 14 | Менее 1% |
Из указанной таблицы следует, что влажность древесных опилок для измеренного значения времени полуутечки (2 сек) заряда с поверхности отобранного количества древесных опилок из сушильного агрегата равна 6%.
На производстве древесные опилки могут быть использованы для изготовления композитных материалов (комбинации мелкодисперсных частиц растительного происхождения и любых термопластов), для которых влажность опилок не должна превышать 1,5-2%.
В связи с этим в предлагаемом способе операции определения влажности при сушке древесных опилок, используемых для изготовления композитных материалов, повторяют до момента достижения влажностью сухих древесных опилок величины, не превышающей 1,5-2%, при этом объем отбираемого количество материала не должен превышать 100-500 мл.
Данная методика пригодна для определения содержания влаги и других мелкодисперсных материалах, для которых содержание влаги в сухом состоянии не превышает 5%. При содержании влаги более 5% время утечки будет менее 1 сек., что не позволяет использовать обычный секундомер.
Данный способ определения влажности обеспечивает повышение точности измерения содержания влаги в древесных опилках, так как отсутствуют электроды, влияющие на процесс трибоэлектризации отобранного материала. Кроме того отсутствует необходимость подготовки образца по плотности упаковки, отсутствует зависимость относительной влажности воздуха и контроль осуществляется во всем диапазоне температур от замерзания до кипения воды в испытуемом материале. Преимущество данного способа заключается и в том, что появляется возможность измерения влажности древесных опилок и других мелкодисперсных материалов растительного происхождения при нулевой влажности образца и в простоте методики проведения процедуры измерения.
Claims (1)
- Способ измерения влажности древесных опилок при сушке, в котором из сушильного аппарата отбирают необходимое количество древесных опилок, помещают отобранное количество в диэлектрическую емкость и путем встряхивания в течение заданного времени заряжают отобранное количество древесных опилок посредством его трибоэлектризации за счет трения частиц древесных опилок о стенки диэлектрической емкости, высыпают заряженные древесные опили на плоскую заземленную поверхность, выполненную из другого диэлектрического материала с удельным объемным электрическим сопротивлением (ρV ом/см) в пределах 106 -108 ом/см, измеряют начальную напряженность электростатического поля E1, возникающую за счет трибоэлектризации древесных опилок, измеряют время утечки τ заряда с поверхности отобранного количества древесных опилок, при котором напряженность электростатического поля уменьшается до величины, равной 1/2 E1, по графику зависимости времени τ изменения заряда до величины 1/2 E1 от удельного объемного электрического сопротивления определяют удельное объемное электрическое сопротивление отобранного количества древесных опилок, для которого по таблице соответствия влажности удельному объемному электрическому сопротивлению определяют влажность отобранного количества древесных опилок, повторяют указанные операции в процессе сушки до момента получения влажности, требуемой для сухих опилок, используемых в производстве.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816098C1 true RU2816098C1 (ru) | 2024-03-26 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1165960A1 (ru) * | 1984-01-31 | 1985-07-07 | Воронежский Ордена Дружбы Народов Лесотехнический Институт | Способ непрерывного определени влажности древесной стружки в технологическом потоке |
| SU1509734A1 (ru) * | 1987-07-20 | 1989-09-23 | Ставропольский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Способ определени впитывающей способности почв |
| RU96110368A (ru) * | 1996-05-22 | 1997-12-10 | Межхозяйственное объединение государственных предприятий, общественных организаций, кооперативов, малых (мелких) предприятий "Ивис" | Электростатический способ измерения влажности сыпучих веществ и прибор для его осуществления |
| CN107014867A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 张家港市检验检测中心 | 电阻校准木材含水率测量仪示值的方法 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1165960A1 (ru) * | 1984-01-31 | 1985-07-07 | Воронежский Ордена Дружбы Народов Лесотехнический Институт | Способ непрерывного определени влажности древесной стружки в технологическом потоке |
| SU1509734A1 (ru) * | 1987-07-20 | 1989-09-23 | Ставропольский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Способ определени впитывающей способности почв |
| RU96110368A (ru) * | 1996-05-22 | 1997-12-10 | Межхозяйственное объединение государственных предприятий, общественных организаций, кооперативов, малых (мелких) предприятий "Ивис" | Электростатический способ измерения влажности сыпучих веществ и прибор для его осуществления |
| CN107014867A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 张家港市检验检测中心 | 电阻校准木材含水率测量仪示值的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102062746A (zh) | 一种基于电介质响应的油纸绝缘微水含量测量方法 | |
| Rasti et al. | Assessment of soil moisture content measurement methods: Conventional laboratory oven versus halogen moisture analyzer | |
| Skierucha | Temperature dependence of time domain reflectometry–measured soil dielectric permittivity | |
| Soltani et al. | Prediction of corn and lentil moisture content using dielectric properties | |
| Chetpattananondh et al. | Interdigital capacitance sensing of moisture content in rubber wood | |
| RU2816098C1 (ru) | Способ определения влажности древесных опилок при сушке | |
| Zuritz et al. | A modified Fitch device for measuring the thermal conductivity of small food particles | |
| US20060164106A1 (en) | An apparatus and method for monitoring and determining the moisture content in elastomer materials | |
| Jayas et al. | 24 Grain Property Values and Their Measurement | |
| CA1233513A (en) | Non-destructive detection of voids in plastic materials | |
| Rai et al. | A low cost field usable portable digital grain moisture meter with direct display of moisture (%) | |
| US3354388A (en) | Method for measuring the moisture content of wood | |
| Du et al. | Dielectrometry measurements of effects of moisture and anti-static additive on transformer board | |
| Misevich | Capacitive humidity transducer | |
| Khalid | The application of microstrip sensors for determination of moisture content in Hevea Rubber Latex | |
| Simpson | Relationship between speed of sound and moisture content of red oak and hard maple during drying | |
| Slight | The measurement of moisture content | |
| RU2088902C1 (ru) | Устройство для измерения влажности | |
| Kandala et al. | Estimating the moisture content of grain from impedance and phase angle measurements | |
| Boruch et al. | The use of dielectric properties of starch in measurements of its humidity | |
| Oommen et al. | Wood Moisture Content Measurement using planar Capacitive Sensors | |
| RU2303787C1 (ru) | Способ измерения диэлектрической проницаемости жидких и плоских твердых диэлектриков | |
| CA1316716C (en) | Moisture measuring apparatus and method for measuring moisture by the apparatus | |
| SU1569688A1 (ru) | Способ измерени влажности пористых материалов | |
| Sandri et al. | Electrical and humidity characterization of humic substances (HS) from peat for a possible use in humidity sensing |