RU513U1

RU513U1 - A device for determining the moisture content of materials

Info

Publication number: RU513U1
Application number: RU93053107/13U
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Терсков; В.В. Халимов; В.А. Рудейченко; А.В. Валиков
Original assignee: Малое производственное предприятие "Пирс"
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1995-06-16

Abstract

1. Устройство для определения влагосодержания материалов, содержащее корпус, размещенные над ним нижний и верхний нагреватели, между теплопроводящими основаниями которых расположена зона сушки, система прижима нижнего нагревателя к верхнему, блок задания и управления температурой нагревателей, и панель управления с узлом включения нагревателей и узлом управления системой прижима, отличающееся тем, что система прижима нижнего нагревателя к верхнему расположена под верхней поверхностью корпуса и выполнена в виде кулачково-рычажного механизма и толкателя, соединенного с рычагом, один конец которого шарнирно связан с корпусом, а другой введен в контакт с кулачком, соединенным с узлом управления системой прижима, нижний нагреватель снабжен четырьмя вертикальными направляющими стойками, проходящими через соответствующие отверстия, выполненные в верхней поверхности корпуса, и расположенными аксиально введенным цилиндрическим пружинам, расположенным между верхней поверхностью корпуса и нижним нагревателем, при этом нижние концы направляющих стоек жестко соединены с горизонтальной панелью, верхняя поверхность которой введена в контакт с толкателем, а верхний нагреватель шарнирно соединен с корпусом и снабжен механизмом зажима для его фиксации относительно корпуса.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из нагревателей выполнен с плоским электронагревательным элементом, соединенным с теплопроводящим основанием, блок задания и управления температурой выполнен в виде двух датчиков температуры, введенных в тепловой контакт с соответствующими теплопроводящими основаниями нагревателей, двух 1. A device for determining the moisture content of materials, comprising a housing, lower and upper heaters placed above it, between the heat-conducting bases of which there is a drying zone, a system for pressing the lower heater to the upper one, a set and control unit for the temperature of the heaters, and a control panel with a heater on and a knot control system of the clamp, characterized in that the clamp system of the lower heater to the upper is located under the upper surface of the housing and is made in the form of a cam lever a chanism and a pusher connected to a lever, one end of which is pivotally connected to the housing, and the other is brought into contact with a cam connected to the control unit of the pressure system, the lower heater is equipped with four vertical guide posts passing through the corresponding holes made in the upper surface of the housing, and located axially introduced cylindrical springs located between the upper surface of the housing and the lower heater, while the lower ends of the guide racks are rigidly connected to rizontalnoy panel whose upper surface is brought into contact with a pusher, and the upper heater is pivotally connected to the housing and provided with a clamping mechanism for fixing it relative korpusa.2. The device according to claim 1, characterized in that each of the heaters is made with a flat electric heating element connected to a heat-conducting base, the temperature setting and control unit is made in the form of two temperature sensors, brought into thermal contact with the corresponding heat-conducting bases of the heaters, two

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано для проведения оперативного контроля влажности сырья и продуктов в лабораторных условиях предприятий хлебопекарной, кондитерской, консервной и других отраслях промышленности.The utility model relates to measuring equipment and can be used to conduct operational control of humidity of raw materials and products in the laboratory conditions of bakery, confectionery, canning and other industries.

Известно устройство для удаления влаги из различных материалов, содержащее теплопроводящее основание, на которое помещают исследуемый материал, прижимную крышку с влагоотводным каналом и датчик температуры, соединенный с тёплопроводящим роновануе (пат. США № 3016737, нки 73/76, публ. 16.01.62). Предварительно взвешенный материал укладывают на теплопроводящее основание, накрывают крышкой и ставят на нагреватель. Доводят температуру до определенного значения, выдерживают заданное время и повторно взвешивают материал. По разности результатов взвешивания судят о влажности материала.A device for removing moisture from various materials is known, containing a heat-conducting base on which the test material is placed, a pressure cap with a drainage channel and a temperature sensor connected to a heat-conducting drop-in (US Pat. No. 3016737, NKI 73/76, publ. 16.01.62) . Pre-weighed material is laid on a heat-conducting base, covered with a lid and placed on a heater. Bring the temperature to a certain value, maintain the set time and re-weigh the material. The difference in the results of weighing is judged on the moisture content of the material.

Данное устройство малогаборитно и удобно в эксплуатации, однако имеет низкую производительность (особенно когда требуется производить анализ нескольких проб) и недостаточную точность, т.к. практически невозможно обеспечить высушивание образцов при одинаковых (требуемых) условияхThis device is small-sized and convenient in operation, but it has low productivity (especially when you need to analyze several samples) and lack of accuracy, because it is practically impossible to ensure the drying of the samples under the same (required) conditions

Известно также устройство для удаления влаги из различных материалов, при определении их влагосодержания, содержащее корпус, расположенный в нем узел для размещения проб, систему нагрева, блок задания и управления температурой нагревателей, и панель управления (пат. США № 3813928, нки 73/76, публ. 04..06.74). Принцип работы данного устройства аналогичен работе предыдущего, за исключением того, что предусмотрена возможность автоматического задания режима и времени нагрева. Устройство имеет достаточную точность, но не удобно в эксплуатации, что снижаетThere is also known a device for removing moisture from various materials, when determining their moisture content, comprising a housing, a unit for placing samples in it, a heating system, a unit for setting and controlling the temperature of the heaters, and a control panel (US Pat. No. 3813928, nki 73/76 publ. 04..06.74). The principle of operation of this device is similar to the previous one, except that it is possible to automatically set the mode and heating time. The device has sufficient accuracy, but is not convenient in operation, which reduces

его производительность, а кроме того имеет сложную конструкцию, что в конечном итоге влияет на его надежность.its performance, and in addition, has a complex structure, which ultimately affects its reliability.

Наиболее близкой к настоящей полезной модели является установка для определения влагосодержания различных материалов, содержащая корпус, расположенные над ним нижний и верхний нагреватели, между теплопроводящими основаниями которых расположена камера сушки, узел прижима нижнего нагревателя к верхнему, выполненный в виде вакуумного насоса, блок задания и управления температурой нагревателей, выполненный в виде жидкостного термостата, и панель управления (а.с. СССР № 1728720, МКП G 01 N 5/04, публ. 23.04.92).Closest to the present utility model is a device for determining the moisture content of various materials, comprising a housing, lower and upper heaters located above it, between the heat-conducting bases of which there is a drying chamber, a unit for pressing the lower heater to the upper one, made in the form of a vacuum pump, a task and control unit temperature of the heaters, made in the form of a liquid thermostat, and a control panel (AS USSR No. 1728720, MKP G 01 N 5/04, publ. 23.04.92).

По сравнению с описанными выше устройствами, в данной установке, при , материал плотно прижимается с двух сторон к греющим поверхностям, что обеспечивает более быстрое иCompared with the devices described above, in this installation, when, the material is firmly pressed on both sides to the heating surfaces, which provides faster and faster

качественное испарение влаги из материала, повышая тем самым производительность и точность. Однако, установка имеет сложную конструкцию и низкую надежность, 4jo обусловлено наличием жидкостного термостата и вакуумного насоса. Применение этих систем требует обеспечения герметизации соответствующих узлов устройства, а кроме того, приводит к увеличению габаритов и требует постоянного технического обслуживания.high-quality evaporation of moisture from the material, thereby increasing productivity and accuracy. However, the installation has a complex structure and low reliability, 4jo is due to the presence of a liquid thermostat and a vacuum pump. The use of these systems requires the provision of sealing of the corresponding components of the device, and in addition, leads to an increase in size and requires constant maintenance.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства ,цля определения влагосодержания материала, позволяющего обеспечить достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и упрощении эксплуатации.The task to which the utility model is directed is to create a device to determine the moisture content of the material, which allows to achieve the technical result, which consists in simplifying the design, reducing the size and simplifying operation.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве для определения влагосодержания материала, содержащем корпус, расположенные над ним нижний и верхний нагреватели, между теплопроводящими основаниями которых расположена зона сушки, систему прижима нижнего нагревателя к верхнему, блок задания и управления температурой нагревателей, и панель управления с узлом включения нагревателей и узлом управления системой прижима, согласно полезной модели система прижима нижнего нагревателя к верхнему расположена под верхней поверхностью корпуса и выполнена в виде кулачково-рычажного механизма и толкателя, соединенного с рычагом, один конец которого шэрнирно связан с корпусом а другой введен в контакт с кулачком, соединенным с узлом управления системой прижима, нижний нагреватель снабжен четыремя вертикальными направляющими стойками, проходящими через соответствующие отверстия.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known device for determining the moisture content of the material containing the housing, the lower and upper heaters located above it, between the heat-conducting bases of which there is a drying zone, the system of pressing the lower heater to the upper, the unit for setting and controlling the temperature of the heaters, and a control panel with a heater activation unit and a control system for the clamp system, according to a utility model, the system for holding the lower heater to the upper position on under the upper surface of the housing and is made in the form of a cam-lever mechanism and a pusher connected to a lever, one end of which is pivotally connected to the housing and the other is brought into contact with a cam connected to the control unit of the pressure system, the lower heater is equipped with four vertical guide racks, passing through the corresponding holes.

выполненные в верхней поверхности корпуса, и расположенными аксиально введенным цилиндрическим пружинам, расположенным между верхней поверхностью корпуса и нижним нагревателем, при этом нижние концы направля1Ьщих стоек жестко соединены с горимнтальной панелью, верхняя поверхность которой введена в контакт с толкателем, а верхний нагреватель шарнирно соединен с корпусом и снабжен механизмом зажима, для его фиксации относительно корпуса.made in the upper surface of the casing, and located axially introduced cylindrical springs located between the upper surface of the casing and the lower heater, the lower ends of the guide racks are rigidly connected to the horizontal panel, the upper surface of which is brought into contact with the pusher, and the upper heater is pivotally connected to the casing and equipped with a clamping mechanism for fixing it relative to the housing.

Технический результат достигается также за счет того, что каждый из нагревателей выполнен сThe technical result is also achieved due to the fact that each of the heaters is made with

плоским электронагревательным элементом, соединенным с теплопроводящим основанием, блок заДания и управления температурой выполнен в виде двух датчиков температуры, введенных в тепловойa flat electric heating element connected to a heat-conducting base, the task and temperature control unit is made in the form of two temperature sensors inserted into the heat

контакт с соответствующими теплопроводящими основаниями нагревателей, двух компараторов, блока опорного напряжения, подключенного к первым входам компараторов, задатчика значений температуры, подключенного к первым входам компараторов, таймера и последовательно соединенных схемы совпадения и ключевой схемы управления плоскими электронагревательными элементами, при этом вторые входы компараторов подключены к выходам соответствующих датчиков температуры, а их выходы и выход таймера подключены к соответствующим входам схемы совпадений.contact with the corresponding heat-conducting bases of the heaters, two comparators, a reference voltage unit connected to the first inputs of the comparators, a temperature setter connected to the first inputs of the comparators, a timer and a series-connected matching circuit and a key control circuit for flat electric heating elements, while the second inputs of the comparators are connected to the outputs of the corresponding temperature sensors, and their outputs and the timer output are connected to the corresponding inputs of the matching circuit Nij.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для определения влагосодержания материала; на фиг. 2 - конструкция механической части устройства; на фиг. 3 - блок-схема блока задания и управления температурой.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of a device for determining the moisture content of the material; in FIG. 2 - design of the mechanical part of the device; in FIG. 3 is a block diagram of a temperature setting and control unit.

Устройство для определения влагосодержания материала содержит корпус 1, верхний нагреватель2, нижний нагреватель 3, панель управления 4 с индикаторами работы и переключателями задатчиков температуры и времени. Каждый нагреватель 2, 3 состоит из металлического теплопроводящего основания 5, 6 с расположенными на нем плоскими нагревательными элементами и датчиками температуры (не показаны) и защитного кожуха 7, 8 с теплоизоляционными элементами.A device for determining the moisture content of a material comprises a housing 1, an upper heater2, a lower heater 3, a control panel 4 with operation indicators and switches for temperature and time adjusters. Each heater 2, 3 consists of a metal heat-conducting base 5, 6 with flat heating elements and temperature sensors (not shown) located on it and a protective casing 7, 8 with heat-insulating elements.

Верхний нагреватель 2 шарнирно соединен с корпусом 1 устройства и в рабочем горизонтальномThe upper heater 2 is pivotally connected to the housing 1 of the device and in the working horizontal

положении фиксируется защелкой 9. Шарнирное соединение может быть выполнено в аиде шарнирных петель 10, которые для удобства работы могут быть выполнены подпружиненными. Причем жесткость пружин выбирается из расчета возможности удерживания нагревателя 2 в верхнем положении. В другом варианте выполнения этого шарнирного соединения может быть использован шарнир с вертикальной осью поворота, позволяющий отводить верхний нагреватель в сторону приthe position is fixed by the latch 9. The swivel can be made in the form of a hinge hinges 10, which for convenience can be made spring-loaded. Moreover, the stiffness of the springs is selected based on the possibility of holding the heater 2 in the upper position. In another embodiment of this swivel joint, a hinge with a vertical axis of rotation can be used, allowing the upper heater to be diverted to the side when

))

укладке или съеме исследуемого образца. Нижний нагреватель 3 подпружинено установлен на верхней поверхности корпуса 1. В варианте приведенном на фиг. 2 эта установка обеспечивается посредством цилиндрических пружин 11. Нижний нагреватель снабжен четыремя вертикальными направляющими стойками 12, проходящими через соответствующие отверстия, выполненные в верхней поверхности корпуса. При этом направляющие стойки 12 расположены аксиально соответствующим цилиндрическим пружинам 11. Нижние концы направляющих стоек жестко соединены с горизонтальнойlaying or removing the test sample. The lower heater 3 is spring loaded mounted on the upper surface of the housing 1. In the embodiment of FIG. 2, this installation is provided by means of coil springs 11. The lower heater is equipped with four vertical guide posts 12 passing through the corresponding holes made in the upper surface of the housing. While the guide racks 12 are located axially corresponding to the cylindrical springs 11. The lower ends of the guide racks are rigidly connected to the horizontal

панелью 13. В качестве системы прижима нижнего нагревателя к верхнему применен кулачково-рычажный механизм с ручкой управления 14. Рычаг 15 через толкатель 16 введен в контакт с верхней поверхностью горизонтальной панели 13. Один из концов рычага 15 шарнирно соединен с корпусом 1, а другой введен в контакт с кулачком 17, ось вращения которого выведена на панель управления 4 и соединена с ручкой управления 14.panel 13. As a system for clamping the lower heater to the upper, a cam-lever mechanism with a control handle 14. A lever 15 through the pusher 16 is brought into contact with the upper surface of the horizontal panel 13. One of the ends of the lever 15 is pivotally connected to the housing 1, and the other is inserted in contact with the cam 17, the axis of rotation of which is displayed on the control panel 4 and connected to the control handle 14.

Блок задания и управления температурой выполнен в виде двух датчиков температуры 18, имеющих тепловой контакт с соответствующими нагревателями, двух компараторов 19. блока опорного напряжения 20, подключенного к первым входам компараторов 19, задатчика значений температуры 21, подключенного к первым входам компараторов 19, таймера 22 и последовательно соединенных схемы совпадения 23 и ключевой схемы 24 управления плоскими электронагревательными элементами, при этом вторые входы компараторов 19 подключены к выходам соответствующих датчиков температуры 18.The temperature setting and control unit is made in the form of two temperature sensors 18 having thermal contact with the corresponding heaters, two comparators 19. a reference voltage unit 20 connected to the first inputs of the comparators 19, a temperature setter 21 connected to the first inputs of the comparators 19, a timer 22 and a series-connected matching circuit 23 and a key circuit 24 for controlling flat electric heating elements, while the second inputs of the comparators 19 are connected to the outputs of the respective sensors Perature 18.

При наличии в устройстве двух нагревателей, количество температурных датчиков 18 и, соответственно, компараторов 19, для более точного определения температуры, должно быть равно двум. Однако для включения аварийного режима, в случае превышения критической температуры нагрева, в схеме может быть использован третий температурный датчик, и третий компаратор.If there are two heaters in the device, the number of temperature sensors 18 and, accordingly, comparators 19, for a more accurate determination of temperature, should be equal to two. However, to turn on the emergency mode, in case of exceeding the critical heating temperature, a third temperature sensor and a third comparator can be used in the circuit.

Принцип работы устройства заключается в быстром обезвоживании образцов путем выпаривания влаги из тонкого слоя навесок, прогреваемых с обеих сторон непосредственно прилегающими к образцам, нагревателями нагретыми до рабочей температуры.The principle of operation of the device is to quickly dehydrate the samples by evaporating moisture from a thin layer of hangers, heated on both sides directly adjacent to the samples, heaters heated to operating temperature.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

нагревателей. Затем при помощи кулачково-рычажной системы опускают нижний нагреватыь 3. Поднимают верхний нагреватель 2 и, используя инструмент, исключающий контакт с нагретыми зонами, равномерно размещают на поверхности основания 6 нижнего нагревателя 3 предварительно взвешенные образцы. Опускают верхний нагреватель 2 и фиксируют его ручкой 25 защелки 9 в горизонтальном положении. На панели управления устанавливают время, необходимое для высушивания, Поворотом ручки 14 приводят в действие кулачково-рычажный механизм, который, отпуская пружины 11, обеспечивает прижим нижнего нагревателя 3 к верхнему нагревателю 2. Включают блок задания и управления температурой. При этом для упрощения обслуживания устройства ручка 14 управления кулачково-рычажным механизмоцл может быть совмещена с узлом включения блока задания и управления температурой. Такое совмещение обеспечит также безопасность при укладке образцов на теплопроводящем основании нижнего нагревателя 3, т.к. в этот момент будет отключена электронная схема устройства (при опущенном нижнем основании).heaters. Then, using the cam-lever system, lower the lower heater 3. Lower the upper heater 2 and, using a tool that excludes contact with the heated zones, pre-weighed samples are evenly placed on the surface of the base 6 of the lower heater 3. Lower the upper heater 2 and fix it with the handle 25 of the latch 9 in a horizontal position. The time required for drying is set on the control panel. By turning the knob 14, a cam-lever mechanism is activated, which, releasing the springs 11, provides pressure to the lower heater 3 to the upper heater 2. Turn on the reference and temperature control unit. Moreover, to simplify the maintenance of the device, the cam control lever 14 can be combined with the switching unit of the reference unit and the temperature control. This combination will also ensure safety when laying samples on the heat-conducting base of the lower heater 3, because at this moment, the electronic circuit of the device will be turned off (with the lower base lowered).

Далее работа устройства осуществляется автоматически. Контроль задан ной температуры осуществляется датчиками температуры 18, например, полупроводниковыми. Компараторы 19 сравнивают напряжение с датчиков 18 с напряжением блока опорного напряжения 20 и через схему совпадения 23 подают команду на ключевую схему 24, управляющую работой электронагревателей. Необходимое время высушивания контролируется таймером действие которого может быть основано на заполнении двоичного счетчика импульсами, следующими с фиксированным временным периодом. По истечении заданного времени срабатывает сигнализация, например прерывистый звуковой сигнал, извещающая об окончании процесса высушивания. После чего с помощью кулачково-рычажного механизма нижний нагреватель 3 отжимается вниз. СХ;вобождается верхний нагреватель 2 и поднимается вверх до упора. Извлекаются высушенные образцы, которые направляются на повторное взвешивание.Further, the operation of the device is carried out automatically. The set temperature is controlled by temperature sensors 18, for example, semiconductor ones. The comparators 19 compare the voltage from the sensors 18 with the voltage of the reference voltage unit 20 and, through the matching circuit 23, send a command to the key circuit 24 that controls the operation of the electric heaters. The required drying time is controlled by a timer, the action of which can be based on filling the binary counter with pulses that follow with a fixed time period. After the set time has elapsed, an alarm is triggered, for example an intermittent sound signal announcing the end of the drying process. Then, using the cam lever mechanism, the lower heater 3 is pressed down. CX; upper heater 2 is excited and rises up to the stop. Dried samples are recovered and sent for re-weighing.

Для проведения повторных операций высушивания других образцов цикл работы повторяется.For repeated drying operations of other samples, the cycle of work is repeated.

По разности результатов взвешивания образцов до и после высушивания определяют значение влажности исследуемого материала.The difference in the results of weighing the samples before and after drying determines the moisture value of the test material.

3Патентный поверенный3 Patent Attorney

С.В.Юмашев (по доверенности)S.V. Yumashev (by proxy)

Claims

1. A device for determining the moisture content of materials, comprising a housing, lower and upper heaters placed above it, between the heat-conducting bases of which there is a drying zone, a system for pressing the lower heater to the upper one, a set and control unit for the temperature of the heaters, and a control panel with a heater on and a knot control system of the clamp, characterized in that the clamp system of the lower heater to the upper is located under the upper surface of the housing and is made in the form of a cam lever a chanism and a pusher connected to a lever, one end of which is pivotally connected to the housing, and the other is brought into contact with a cam connected to the control unit of the pressure system, the lower heater is equipped with four vertical guide posts passing through the corresponding holes made in the upper surface of the housing, and located axially introduced cylindrical springs located between the upper surface of the housing and the lower heater, while the lower ends of the guide racks are rigidly connected to rizontalnoy panel whose upper surface is brought into contact with a pusher, and the upper heater is pivotally connected to the housing and provided with a clamping mechanism for fixing it relative to the housing.

2. The device according to p. 1, characterized in that each of the heaters is made with a flat electric heating element connected to a heat-conducting base, the temperature setting and control unit is made in the form of two temperature sensors introduced into thermal contact with the corresponding heat-conducting bases of the heaters, two comparators , a reference voltage unit connected to the first inputs of the comparators, a setter of temperature values connected to the first inputs of the comparators, a timer and connected in series coincidence circuit and a key control circuit for flat electric heating elements, while the second inputs of the comparators are connected to the outputs of the corresponding temperature sensors, and their outputs and timer output are connected to the corresponding inputs of the coincidence circuit.