Claims (1)
Изобретение .относитс к области измерительной техники дл количественного анализа влажности различных дисперсных материалов и может быть использовано дл экспресс-анализа относительной влажности большой группы твердых и сыпучих материалов„ Известен способ экспрессного определени влаги в материалах, заключающийс в том, что пробу материала помещают в емкостную чейку и измер ют ее диэлектрическую проницае- мость на различных частотах. Окончательный результат получают расчетным путем, использу результат дополнительного измерени диэлектрической проницаемости на высоких частотах 1 Это усложн ет процесс определени влаги, а, следовательно, уменьша ет экспрессность способа. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению вл етс способ определени относительной влажности дисперсных материалов, заключающийс В ТОМ, что образец дисперсного материала помещают в измерительную камеру , нагревают и измер ют над ним относительную влажность, а результат измерени , сопоставл ют с резуль .татом эталонных измерений, причем температуру внутренних поверхностей измерительной камеры поддерживают посто нной при установленном заданном давлении 21. Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает экспресс-анализа и имеет узкую область применени . Цель изобретени - ускорение процесса определени и расширени .области применени Цель достигаетс тем, что согласно способу определени относительной влажности дисперсных материалов, заключающемус втом, что образец дисперсного материала помещают в измерительную камеру, нагревают и измер ют над ним относительную влажность, а результат измерени сопоставл ют с результатами эталонных измерений, причем температуру внутренних поверх ностей измерительной камеры поддерживают посто нной при установленном заданном давлении, установление заданного давлени осуществл ют перед нагреванием, затем в начале процесса дегидратации;:влаги из образца про извод т измерение влажности и по результату , полученному через заданный временной интервал, определ ют относительную влажность дисперсного материала - . На фиг. 1 представлена блок-схейа прибора, дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг 2 - аременные диаграммы,по сн ющие предлагаемый способ, npifi6op содержит вакуумный насос электровакуумный клапан 2, измерител ную камеру 3, измерительное диэлькомвтрическое устройство с емкостным д датчиком Ц, образец дисперсного мате риала, кювету 6, ультразвуковой преобразователь 7, генератор 8 электрических колебаний, блок 9 электропита ни , На диаграмме обозначены: t -текущее врем , tj, - врем включени ва куумного насоса, tg врем готовности прибора к измерению влажности об разца дисперсного материала, з врем выключени вакуумного насоса и в - ючени генератора электрических колебаний, t врем отсчета резуль татов измерени влажности в измерительной камере и выключени генератора электрических колебаний, tg врем получени результатов эталонных измерений влажности образца дисперсного материала, - влажность, % значение влажности в измерительной камере до момента включени вакуумного насоса, л значение влажности в измерительной камере в момент t, значение влажности в измерительной камере, полученное при эталонных измерени х образца дисперсного материала о Предложенный способ определени влажности дисперсных материалов заключаетс в следующем. В измерительную камеру 5, предста л ющую собой замкнутый объем с двойными стенками, , которыми циркулирует кип ща жидкость, вставл ют герметично уплотн емую по периметру кювету с образцом дисперсного материала . Дно кюветы имеет механический контакт с Концентратором ультразвукового преобразовател . Указанна конструкци камеры позвол ет поддерживать температуру ее внутренних стенок посто нной, причем выбором кип щей жидкости устанавливают температуру стенок камеры на выше максимальной температуры заданного диапазона, что позвол ет в процессе измерени избегать по влени на внутренних поверхност х камеры конденсата при нагреве образца ,, Поддержание посто нной температуры стенок камеры сточностью до одного градуса позвол ет достичь относительно высокой точности измерени влажности (в пределах 1) даже при низком вакууме в измерительной камере (пор дка 10 мм рт, ст„). Так, например, при откачке камеры до давлени рт.ст, и парциальном давлении паров воды 10 мм , погрешность измерени влажност 1 вследствие изменени температуры на один градус составл ет 0,3t, а при давлении 10 мм рт.ст.и прочих равных услови х погрешность возрастает до 0,68 т.е. не превышает одного процента . При атмосферном же давлении в измерительной камере погрешность измерени резко возрастает и достигает 25 на один градус. Таким образом, дл получени точности измерений, не превышающей %, необходимо в камере устанавливать давление в пределах 10 мм рт.ст, и поддерживать температуру ее внутренних поверхностей с точностью до одного градуса, В соответствии с предложенным способом нагревание образца осуществл ют , например, ультразвуком. Это позвол ет , с одной стороны, получить малоинерционную систему, а с другойсоздать конвективные микропотоки, что повышет степень сушки образца, отво-дит влагу вверх и уменьшает врем сушки в несколько раз даже при нормальных услови х. Дл ультразвукового нагревани дисиерсного образца служит ультразвуковой преобразователь с концентратором , возбуждаемый от генератора электрических колебаний (фиг. 1). Перед нагреванием образца открывают электровакуумный клапан 2 и в монент времени t включают вакуумный насос 1. За врем количество вод ных паров в измерительной камере уменьшаетс до пренебрежимо малой величины, Соответственно измен етс и относительна влжаность со значени до величины, практически равной нулю, что регистрируетс наход щимс во включенном состо нии измерительным диэлькометрическим устройством , в состав которого входит установленный в измерительной камере емкостной датчик. Перед ключением генератора электрических колебаний закрывают электровакуумный клапан 2 и выключают вакуумный насос 1. С момента t2 до момента t в изме рительной камере накапливаетс вод ной пар, причем равномерно по всему объему, так как в измерительной камере устанавливаетс пониженное давление Накопление вод ного пара ре .гистрируетс измерительным устройСТВОМ 40 Подобрав частоту ультразвука, мож но в начале процесса дегидратации достичь значительной и посто нной ско рости выделени влаги из образца, что позвол ет за малые промежутки времени например одну минуту, получить в объ еме измерительной камеры достаточное дл надежного измерени количество вод ного пара, наход щегос в неконденсированном состо нии. Таким образом, за небольшой проме жуток времени Д1, прошедший от момента времени to до момента времени 14 измерительное устройство k регистрирует влажность, значение которой рав но Чу Этот результат сопоставл ют с результатом эталонных измерений влажности данного образца, полученным при идентичных услови х. Поскольку скорость испарени влаги в начале процесса дегидратации образца при ультразвуковом воздействии постр нна , а врем измерени ( намного меньше времени, необходимого дл высушивани образца (минуты против часов или суток), то можно считать систему взаимосв занных- параметров в начале процесса дегидратации образца линейной, т.е, можно рассматривать треугольник ABC (фиг, 2) как пр моугольный. Следовательно, наклон влажности в начале процесса дегидратащ 1 образца определ етс тангенсом угла оС : „ ts;oL -li-r, АС -S 4Таким образом, определив, однажды, достоверно (эталонными способами) значение влажности образца ч-, представл етс возможным предсказать дл другого аналогичного образца данного Материала этот же результат, если измеренна в начале процесса дегидратации относительна влажность его имеет значение, равное , Дл получени однозначности результатов при определении влажности различных дисперсных материалов необходимо задавать различные временные ин|Тервапы At,- , а также различные исходные давлени в измерительной камере. Формула изобретени 1, Способ определени относительной влажности дисперсных материалов, заключающийс в том, что образец дисперсного материала помещают в измерительную камеру, нагревают и измер ют над ним относительную влажность, а результат измерени сопоставл ют с результатами эталонных измерений, причем температуру внутренних поверхностей измерительной камеры поддержирают посто нной при установленном заjqaHHOM давлении, отличающийс тем, что, с целью ускорени процесса определени и расширени обпасти применени способа, установление заданного давлени производ т перед нагреванием, затем в начале процесса дегидратации влаги из образца производ т измерение влажности и по результату, полученному через заданный временной интервал, определ ют относительную влажность дисперсного материала. И сто чн и ки и нфор мац ИИ, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 630571, кл. G 01 N 25/56, 1977. 2,Авторское свидетельство СССР № 828053, кло G 01 N 27/22, 1979 (прототип).The invention relates to the field of measurement technology for the quantitative analysis of the moisture content of various dispersed materials and can be used for rapid analysis of the relative humidity of a large group of solid and bulk materials. There is a method of rapid determination of moisture in materials, which consists in placing a sample of a material in a capacitive cell. and measuring its dielectric constant at various frequencies. The final result is obtained by calculation, using the result of additional measurement of the dielectric constant at high frequencies 1 This complicates the process of determining moisture, and, consequently, reduces the rapidity of the method. The closest technical solution to the invention is a method for determining the relative humidity of dispersed materials, which consists in the fact that a sample of dispersed material is placed in a measuring chamber, heated and the relative humidity measured above it, and the result of the measurement is compared with the result of standard measurements , moreover, the temperature of the internal surfaces of the measuring chamber is kept constant at a predetermined pressure of 21. The disadvantage of this method is that it does not provide It has a rapid analysis and has a narrow scope. The purpose of the invention is to accelerate the process of determining and expanding. The purpose of the invention is achieved by the method of determining the relative humidity of dispersed materials, in which the sample of dispersed material is placed in a measuring chamber, heated and measured above it relative humidity, and the result is compared the results of standard measurements, and the temperature of the internal surfaces of the measuring chamber is kept constant at a given predetermined pressure, ix predetermined pressure is carried out prior to heating, then at the beginning of the dehydration process;: Moisture of sample about recension m humidity measurement and the result obtained after a predetermined time interval, determining the relative humidity of the particulate material -. FIG. 1 shows a block diagram of an instrument for carrying out the proposed method; Fig 2 shows timing diagrams explaining the proposed method, the npifi6op contains a vacuum pump, an electrovacuum valve 2, a measuring chamber 3, a measuring dielectric device with a capacitive sensor C, a sample of dispersed material, a cell 6, an ultrasonic transducer 7, an electric generator 8 oscillations, power supply unit 9, The diagram shows: t is the current time, tj, is the turn on time of the vacuum pump, tg is the time the device is ready to measure the moisture of the sample of dispersed material, the turn off time is vacuum pump and in the generator of electrical oscillations, t is the time for reading the results of measuring the humidity in the measuring chamber and turning off the generator of electrical oscillations, tg is the time for obtaining the results of the standard measurements of the moisture content of the sample of dispersed material,% moisture content in the measuring chamber until the vacuum is turned on pump, l is the humidity value in the measuring chamber at time t, the humidity value in the measuring chamber obtained from the reference measurements of the sample dispersed material o The proposed method for determining the moisture content of dispersed materials is as follows. A measuring chamber 5, which is a closed volume with double walls, circulating boiling liquid, is inserted into a cuvette hermetically sealed along the perimeter with a sample of dispersed material. The bottom of the cuvette has mechanical contact with the Ultrasonic Transducer Concentrator. This chamber design allows the temperature of its inner walls to be kept constant, and the choice of boiling liquid sets the temperature of the chamber walls to above the maximum temperature of the specified range, which makes it possible to avoid condensation on the inner surfaces of the chamber during the measurement while maintaining the sample. the constant temperature of the chamber walls with a precision of up to one degree makes it possible to achieve relatively high accuracy in measuring humidity (within 1) even at low vacuum the measuring chamber (about 10 mm Hg, v "). For example, when pumping a chamber to a pressure of Hg and a partial pressure of water vapor of 10 mm, the error in measuring humidity 1 due to a temperature change of one degree is 0.3 t, and at a pressure of 10 mm Hg and other conditions being equal. x error increases to 0.68 i.e. does not exceed one percent. At atmospheric pressure in the measuring chamber, the measurement error sharply increases and reaches 25 by one degree. Thus, to obtain measurement accuracy not exceeding%, it is necessary to set a pressure in the chamber within 10 mm Hg and maintain the temperature of its internal surfaces with an accuracy of one degree. In accordance with the proposed method, the sample is heated, for example, by ultrasound . This allows, on the one hand, to obtain a low-inertia system, and on the other, to create convective microflows, which will increase the degree of drying of the sample, wipe moisture up and reduce the drying time several times even under normal conditions. For ultrasonic heating of the dispersed sample, an ultrasonic transducer with a concentrator, excited by an electrical oscillator (Fig. 1), serves. Before the sample is heated, the vacuum valve 2 is opened and at time t the vacuum pump 1 is turned on. Over time, the amount of water vapor in the measuring chamber decreases to a negligibly small amount. Accordingly, the relative humidity also changes from almost to zero, which is recorded in the switched on state by the measuring dielectric device, which includes a capacitive sensor mounted in the measuring chamber. Before switching on the generator of electrical oscillations, the vacuum valve 2 is closed and the vacuum pump 1 is turned off. From t2 to t, water vapor accumulates in the measuring chamber, and evenly throughout the volume, as reduced pressure is established in the measuring chamber. After measuring the ultrasound frequency, it is possible at the beginning of the dehydration process to achieve a significant and constant rate of moisture release from the sample, which allows for a small ki time such as one minute, Ob obtained from Birmingham measuring chamber sufficient for a reliable measurement of the amount of water vapor present in the uncondensed state. Thus, over a short period of time D1, elapsed from time point to time 14, time measuring device k registers humidity, the value of which is equal to Chu. This result is compared with the result of standard humidity measurements of this sample obtained under identical conditions. Since the rate of evaporation of moisture at the beginning of the sample dehydration process is ultrasonic, and the measurement time (much less than the time required to dry the sample (minutes against hours or days), we can consider the system of interrelated parameters at the beginning of the sample dehydration process to be linear, This means that the triangle ABC (FIG. 2) can be regarded as rectangular. Consequently, the slope of the humidity at the beginning of the process of dehydrating sample 1 is determined by the tangent of the ° С angle: „ts; oL -li-r, AC -S 4. Thus, Once, reliably (by reference methods) the value of sample moisture content h-, it is possible to predict the same result for another similar sample of this Material, if its relative humidity measured at the beginning of the dehydration process is equal to, For obtaining unambiguous results in determining the humidity Different disperse materials. It is necessary to set different time intervals | Terwapes At, -, as well as different initial pressures in the measuring chamber. Claim 1, A method for determining the relative humidity of dispersed materials, consisting in that a sample of dispersed material is placed in a measuring chamber, heated and relative humidity measured above it, and the measurement result is compared with the results of reference measurements, while the temperature of the inner surfaces of the measuring chamber is maintained constant at a set jqaHHOM pressure, characterized in that, in order to speed up the process of determining and expanding the application of the method, The determination of a given pressure is carried out before heating, then at the beginning of the dehydration of moisture from the sample, a moisture measurement is taken and the relative humidity of the dispersed material is determined from the result obtained over a predetermined time interval. Both the stoves and ki and nfor mats AI, taken into account in the examination 1, USSR Author's Certificate No. 630571, cl. G 01 N 25/56, 1977. 2, USSR Copyright Certificate No. 828053, Clo G 01 N 27/22, 1979 (prototype).