SU1130787A1

SU1130787A1 - Method of determination of loose material humidity

Info

Publication number: SU1130787A1
Application number: SU833606347A
Authority: SU
Inventors: Кирилл Николаевич Попов; Мария Ильинична Тукалевская
Original assignee: Районное Управление Энергетического Хозяйства "Карагандаэнерго"
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-17
Publication date: 1984-12-23

Description

:I: I

Изобр ьтение относитс к измерителной ехнике , в частности к способам измерени влажности сыпучих и дисг персных материалов, и может йайти применение в энергетической, химической , горнохимической и пищевой промьшшенност х.The invention relates to a measuring equipment, in particular to methods for measuring the moisture content of bulk and dissociated materials, and can be used in the energy, chemical, mining, and food industries.

Известен способ определени влажности , основанный на применении термоэлектрических преобразователей, Влажность измер ют по зафиксированным значени м времени, способствующим промежутку времени спадани .ЭДС, термобатареи, работающей на эффекте Пельтье, от момента прекращени пропускани тока до момента уменьшени ЭДС до определенного уровн ,A known method for determining humidity, based on the use of thermoelectric converters, Humidity is measured by fixed time values contributing to the time interval of the fall. EMF, thermopile, working on the Peltier effect, from the moment the current passes to the time that the EMF decreases to a certain level,

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому вл етс способ измерени влажности сыпучих материалов путем использовани эффекта интенсивности изменени температуры от влажности исследуемого материала при его высушивании 2J .The closest technical solution to the present invention is a method for measuring the moisture content of bulk materials by using the effect of the intensity of temperature variation on the humidity of the material under investigation when it is dried 2J.

Однако известный способ не н&пел применени в области больших влагосодержаний (свьше 5%), поскольку в этой области линейна зависимость между максимальным изменением температуры и влажностью тиарутпаетс из-за непосто нства удельной тe fflЛQемкости и энергии фазового перехода.However, the known method is not applicable in the field of high moisture content (more than 5%), since in this area the linear relationship between maximum temperature change and humidity is difficult due to the inconsistency of the specific tef ﬁ city and phase transition energy.

Цель изобретени - поБЬШ1ение точности определени влажности сыпучих материалов,The purpose of the invention is to ensure the accuracy of determining the moisture content of bulk materials.

- -- - -

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно спосо.бу определени влажности сыпучих материалов пу тем использовани эффекта интенсивности изменени температуры от влажности исследуемого материала при его высушивании, исследуемый материал и эталон выдерживают в нагревательной -камере до выравнивани их температур, а о влажности исследуемого материала суд т по площади, заключенной между зависимост ми изменений температуры исследуемого материала и эталона во времени.The goal is achieved according to the method of determining the moisture content of bulk materials by using the effect of the intensity of temperature change from the humidity of the material under study when it is dried, the material under test and the standard are kept in the heating chamber until their temperatures equalize, and on the area enclosed between the dependences of temperature changes of the material under study and the standard over time.

На фиг,1 показана схема устройства определени влажности сыпучего материала предлагаемым способом: на фиг.2 - графики зависимостей изменений температуры эталона и исследуемого материала во времени при их высушивании.Fig. 1 shows a diagram of the device for determining the moisture content of the bulk material by the proposed method: Fig. 2 shows the graphs of the dependences of changes in the temperature of the standard and the material under study over time during their drying.

Устройство, с помощью которого осуществл етс способ, содержитThe device by which the method is carried out comprises

измерительную 1 и эталонную 2 чейки , нагревательнзто камеру 3 батареи дифференциальных термопар 4 и 5 электронный блок 6, состо щий из усилител 7 посто нного тока, преобразовател 8 и интегратора 9.measuring 1 and reference 2 cells; heating chamber 3 of the battery of differential thermocouples 4 and 5; electronic unit 6, consisting of a DC amplifier 7, a converter 8, and an integrator 9.

В измерительную чейку 1 засыпают исследуемый материал, а в эталонную 2 такое же количество материала , предварительно высушенного. Обе чейки помещают в рабочий объем нагревательной камеры 3, имеющей тепературу 110 С. При нагреве исследуемого и эталонного материала в результате испарени влаги тепло, подводимое к исследуемому материалу , поглощаетс , и он нагреваетс медленнее,чем сухой эталонный. Развиваема при этом термо-ЭДС батарей дифференциальной термопары (ВДТ) 4, -рабочие спаи которой помещены в исследуемый материал, сравниваетс с тёрмо-ЭДС БДТ 5 эталонной чейки, и разность формирует суммарньш выходной сигнал, который подаетс на электронный блок 6.The test material is poured into the measuring cell 1, and the same amount of material previously dried is added to the reference 2. Both cells are placed in the working volume of the heating chamber 3 having a temperature of 110 ° C. When the test and reference material heats up as a result of evaporation of moisture, the heat supplied to the test material is absorbed and it heats up slower than the dry reference one. The thermo-emf of a battery of a differential thermocouple (VDT) 4, developed, -the working junctions of which are placed in the material under study, is compared with the thermopower-emf of the BDT 5 of the reference cell, and the difference forms the total output signal that is fed to the electronic unit 6.

В электронном блоке входной электрический сигнал БДТ усиливаетс измерительным усилителем 7 посто нного тока и с помощью преобразовател 8 преобразуетс в частоту импульсов, которые суммируютс в интеграторе 9. Показани интегратора выражены в цифровом значении количества импульсов, пропорциональных площади интегрировани входного сигнала по времени и представлены непосредственно в процентах содержани влаги.In the electronic unit, the input electrical signal of the BDT is amplified by the measuring amplifier 7 of the direct current and using converter 8 is converted into a pulse frequency, which are summed in integrator 9. The integrator's readings are expressed in digital value of the number of pulses proportional to the area of integration of the input signal over time and are represented directly in percent moisture content.

В процессе прогрева температура эталоннрго (сухого)-вещества будет измен тьс по кривой 10 (исследуемого ) , а содержаще о влагу - по кривой 11, При этом характер последней бу-т дет более -пологим, поскольку в процессе прогрева часть тепла расходуетс на испарение влаги. Поэтому температура «сследуемой пробы в процессе прогревани и сушки будет ниже по сравнению с эталонной. После удалени влаги температура исследуемого вещества достигнет температуры греющей среды и соответственно температуры эталонного вещества в точке А фнг,2). Результирующа термо-ЭДС; обоих БДТ будет равна нулю . В результате площадь S термо грамм будет пропорциональна влажности в исследуемом веществе. Измерение влажности по величине площади, заключенной между зависимост ми измерени температуры при и высушивании за врем , необходимое д равенства температур, позвол ет исключить вли ние тегшофизическйх характеристик и фракционного состава исследуемого материала на услови х теплообмена и тем самым повысить точность результатов измерений. Пример, Определ ют в лабораторных пробах экибастузског угл с известным содержанием влаги, определенной по ГОСТ 11014-81, Из лабораторной пробы отбирают в измерительную чейку 1 топливо массой 1 г. В эталонной чейке 2 на ходитс такое же количество сзгхого Фоплива. Обе чейки помещают в рабо чий объем электропечи 3, температура которой поддерживаерс посто нно 160 , При нагреве исследуемого и эталонного топлива сравнивают термо-ЭДС батарей дифференциальнЬпс термопар, рабочие спаи одной из ко87 а другой - в эталонный. Разность термо-ЭДС подают на электронный блок 6, в котором электрический сигнал усиливаетс , преобразовываетс в частоту импульсов и суммируетс в интеграторе9. Результаты измерений п ти лабора торных проб представлены в таблице. Как видно из таблицы, погрешность отдельных измерений в интервале от 0,2 до 5,2% W не превышает +0,2%. Врем одного измерени в данном примере составл ет не более 4-5 мин. Таким образом, измерение влажности по величине интегрального электрическ ,ого сигнала батарей дифференциальных термопар за врем , необходимое дл равенства температур, позволило исключить вли ние теплофизических характеристик и фракционнб1ч состава исследуемого материала на услови теплообмена, а следовательно , и на результаты измерений и получить погрешность измерений не боIn the process of heating, the temperature of the reference (dry) substance will vary along curve 10 (test), and the moisture content will vary along curve 11, while the nature of the latter will not be more specific because during the process of heating, some of the heat is spent on evaporation moisture. Therefore, the temperature of the "test" in the process of heating and drying will be lower compared to the reference one. After removal of moisture, the temperature of the test substance will reach the temperature of the heating medium and, accordingly, the temperature of the reference substance at the point A fng, 2). The resulting thermo-emf; Both BDTs will be zero. As a result, the area S of a thermo gram will be proportional to the moisture in the test substance. Measurement of humidity by the size of the area between temperature dependencies with and drying for the time required for equality of temperatures allows eliminating the influence of the tegshophysical characteristics and the fractional composition of the material under study under heat exchange conditions and thereby increasing the accuracy of measurement results. Example, Ekibastuz coal with known moisture content, determined according to GOST 11014-81, is determined in laboratory samples. From a laboratory sample, fuel weighing 1 g is taken into the measuring cell 1. In the reference cell 2, the same amount of fuel is used. Both cells are placed in the working volume of the electric furnace 3, the temperature of which is kept constant at 160. When heating the test and reference fuels, the thermo-emf of batteries of differential thermocouples is compared, the working junctions of one of the co 87 and the other - in the reference. The difference in thermo-EMF is applied to an electronic unit 6, in which an electrical signal is amplified, converted to a pulse frequency and summed in an integrator9. The results of measurements of five laboratory samples are presented in the table. As can be seen from the table, the error of individual measurements in the range from 0.2 to 5.2% of W does not exceed + 0.2%. The time of one measurement in this example is no more than 4-5 minutes. Thus, measuring the humidity by the value of the integral electric signal of the battery of differential thermocouples over the time required for temperature equality, eliminated the influence of the thermophysical characteristics and fractional composition of the material under study on the heat exchange conditions, and therefore not the measurement results bo

ПримечаниеNote

врем одного измерени , с WroorT влага,определенна -по ГОСТ 11014-81,%; N(,j,,; -Йоказани интегратора, W ; N,,, . . среднее показание интегратора по двум измерёни м ,% А погрешность измерений, W :the time of one measurement, with WroorT, the moisture determined by -GOST 11014-81,%; N (, j ,,; -Yakazi integrator, W; N ,,,.. The average reading of the integrator in two dimensions,% A measurement error, W:

fCfC

Фиг, 2FIG 2

Claims

(5U) METHOD FOR DETERMINING HUMIDITY using the effect of the intensity of temperature changes on the moisture content of the test material when it is dried, characterized in that, · in order to improve accuracy; definitions, the test material and the “standard” are kept in the heating chamber until their temperatures equalize, and the moisture content of the test material is judged by the area enclosed between the dependences of the temperature changes of the test material and this