SU1479863A1 - Способ определени влажности сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  влажности сыпучих материалов, например муки, сем н, микробиологических продуктов. Цель изобретени  - повышение точности определени  влажности материала. способ определени  влажности включает измерение активной и реактивной составл ющих диэлектрической проницаемости материала, коррекцию каждой составл ющей от каждого вида возмущающих факторов, определение обобщенного показател  комплексной диэлектрической проницаемости по скорректированным значени м составл ющих диэлектрической проницаемости, по которому суд т о влажности. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  влажности сыпучих материалов, таких как мука, сухое молоко, микробиологические продукты , хлопок, семена, в частности хлопковые семена.

Цель изобретени  - повышение точности определени  влажности материала .

На чертеже приведена схема устройства дл  реализации предлагаемого способа.

Изменение соотношени  между активной и реактивной составл ющими диэлектрической проницаемости приводит к изменению характера зависимости

между комплексной диэлектрической проницаемостью и влажностью материала . Неучет этого фактора также приводит к увеличению ошибки измерени . Например, в известных способах определени  влажности материала коррекци  по возмущающим параметрам производитс  или только по активной составл ющей , если о величине влажности суд т только по ней, или в целом по комплексной диэлектрической проницаемости , в этом случае косвенным образом учитываетс  реактивна  составл юща , т.е. величина влажности материала  вл етс  функцией от

Ј

ч

СО

оо о со

f();

гдо Кр/|- коэффициент влажности; Rq - активна  составл ютс -, Rr - реактивна  составл юща .

Недостаток последнего способа заключаетс  в том, что считаетс , что заданное возмущающее воздействие одинаковым образом вли ет на Ra и Rr,

При измерении влажности емкостным методом возмущающие воздействи  (температура , плотность, сортность объекта контрол  и др.) различным образом вли ют на активную и реактивную составл ющие диэлектрической проницаемости материала.

Комплексна  диэлектрическа  проницаемость характеризуетс  двум  показател ми - модулем R и аргументом

R +КГ, q aretg-|i

20

Ra

Как правило, показатель --- подК х

разумеваетс  посто нной величиной, не учитываетс  и о влажности суд т только по изменению R. Фактически, даже при изменении влажности материала в различных диапазонах соотношение К,--- может существенно измен тьс ,

Кп

30

следовательно неучет этого фактора также приводит к большей погрешности. Еще больша  погрешность возникает, когда возмущающее воздействие различным образом вли ет на Ra и на R,. В 35 этом случае погрешность возникает даже при измерении влажности в одном и том же диапазоне, но с разными коэффициентами коррекции Ка и К,, от одного и того же возмущающего воздей-40 стви . В этом случае модуль диэлектрической проницаемости определ етс  по формуле

II

-V2+ (K

г):

где KO и Кг - коэффициенты коррекции активной и реактивной составл ющих от возмущающих воздействий. 50 Изменение величин активной и реактивной составл ющих диэлектрической г проницаемости приводит также к измеRr к нению соотношени  -г-, т.е. необходиR«

мо учитывать зависимость:

W

)1.,

п j

0

0

5 0

5

0

5

Лл  хлопковых сем н было вы влено , что показатель их влажности скоррелирован с показателем комплекс ной диэлектрической проницаемости. Причем основное вли ние на величину влажности оказывает активна  составл юща  диэлектрической проницаемости , а по величине реактивной составл ющей необходимо производить коррекцию полученной величины влажности (сюда вход т изменени  физико- химических свойств сем н, таких как опушенности сем н, лужистности м тКИ И Др.)о

Кроме определении величины активной составл ющей диэлектрической проницаемости большую погрешность вызывают температура и плотность сем н, меньшую погрешность они вызывают при определении величины реактивной составл ющей. Такой фактор, как сорт сем н, в основном вли ет на показание реактивной составл ющей и меньшее вли ние оказывает на показание активной составл ющей диэлектрической проницаемости .

Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит блоки 1 и 2 определени  активной и реактивной составл ющих диэлектрической проницаемости хлопковых сем н, датчик 3 температуры сем н, блок 4 определени  плотности поступающих сем н, блок 5 определени  сорта поступающих сем н , блоки 6 и 7 умножени , вычислительное устройство 8,показывающий прибор 9, корректирующие элементы 10-15.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Блоками 1 и 2 определ ютс  активна  и реактивна  составл ющие диэлектрической проницаемости сем н, и их значени  подаютс  соответственно в умножители 6 и 7. Изменение температуры сем н определ етс  датчиком 3, и этот сигнал через корректирующий элемент 10 дл  коррекции активной составл ющей с коэффициентом К. подаетс  в умножитель 6, а через корректирующий элемент 11 дл  коррекции реактивной составл ющей (Ктр) - в умножитель 7.

Изменение плотности сем н .определ етс  блоком 4, и через корректирующие элементы 12-13 сигнал подаетс  в умножители 6 и 7 с коэффициен5 V

том К и К пр соответственно. Изменение сортности поступающих хлопко- (Вых сем н определ етс  блоком 5 и через корректирующие элементы 14 и 15 сигнал также подаетс  в умножители 6 и 7 с коэффициентами К. и К

соответственно.

еа

Дл  хлопковых сем н, как и дл  других сем н, изменение температуры и плотности материала, в основном, вли ет на активную составл ющую диэлектрической проводимости, а изменение сортности сем н - на реактивную составл ющую. Скорректированные значени  активной и реактивной составл ющих диэлектрической проводимости подаютс  в вычислительное устройство 8, где по заложенным в нем уравнени м или на основе таблиц определ етс  влажность хлопковых сем н. Полученное значение влажности сем н передаетс  в показывающий прибор 9.

При определении влажности других сыпучих материалов вли ни  возмущающих факторов могут быть другими, но схемна  реализаци  устройства дл  осуществлени  способа аналогична рассмотренной, т.е. с отдельной коррекцией активной и реактивной составл ющих комплексного показател  диэлектрической проницаемости.

79863 Ф о

10

рмула изобретени 

Способ -определени  влажности сыпучих материалов, заключающийс  в измерении активной и реактивной составл ющих диэлектрической проницаемости материала, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности определени  влажности материала, осуществл ют раздельную- коррекцию активной и реактивной составл ющих диэлектрической проницаемости материала от каждого вида возмущающих факторов, по скорректированным значени м актив- 15 ной и реактивной составл ющих определ ют искомый параметр по формуле

r- -KV + W | ),

о

0 где W

5

К

ел

0 KP-R,

-влажность материала;

коэффициент влажности;

-активна  и реактивна  составл ющие диэлектрической проницаемости материала-,

Ka,Kr - коэффициенты коррекции

активной и реактивной составл ющих диэлектрической проницаемости;

Ка Кс.

- соотношение между активной и реактивной составл ющими диэлектрической проницаемости материала.

9

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения влажности сыпучих материалов, заключающийся в измерении активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения влажности материала, осуществляют раздельную- коррекцию активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости материала от каждого вида возмущающих факторов, по скорректированным значениям активной и реактивной составляющих определяют искомый параметр по формуле )>

   где W_мат - влажность материала;

   К_вл -* коэффициент влажности;

   Rq,R_r - активная и реактивная составляющие диэлектрической проницаемости материала·,’

   К_а,К_р - коэффициенты коррекции активной и реактивной составляющих диэлектрической проницаемости;

   К _г · R_r г—й~ ~ соотношение между активна ' ^к г» ^w нои и реактивной составляющими диэлектрической проницаемости материала.

   1479363