SU1657912A1 - Способ контрол влажности капилл рно-пористых материалов при сушке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии сушки и может быть использовано дл  контрол  влажности капилл рно-пористых материалов (например, ткани, кожи, древесины и др.) в легкой, пищевой, химической и др.отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение точности контрол . Способ контрол  влажности в процессе сучки капилл рно-пористых материалов, вклю чает циклы нагрева материала с модул цией интенсивности нагрела по гармоническому закону, затем - при дополнительном сдвиге Лазы гармонических колебаний на калиброванную величину и последующее охлаждение, измерение переменной составл юцей напр жени , величина которой пр мо пропорциональна измен ющемус  значению температуры на поверхности материала, определение времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки (два режима нагрева и один охлаждени ), расчете коэффициента температуропроводности и определение по указанному коэффициенту влажности материала, причем об окончании процесса сушки суд т по достижению последним заданного минимального значени . 1 ил„ с SS (Л с

Description

Изобретение относитс  к технологии сушки и может быть использовано дл  контрол  влажности коллоидных капилл рно-пористых материалов (ткани, кожи, древесины и др.) в легкой, пищевой , химической и других отрасл х пр омышл енн ос ти.

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

Сущность предлагаемого способа контрол  влажности в процессе сушки капилл рно-пористых материалов, включающем циклы нагрева материала с модул цией интенсивности нагрева по гарионическому закону и при дополнительном сдвиге фазы гармонических колебаний на калиброванную величину и по- Јледующего охлаждени , заключаетс  в измерении переменной составл ющей напр жени , величина которой пр мо пропорциональна измен ющемус  значению температуры на поверхности материала , определени  времени задержки колебаний температуры с обеих сторо высушиваемого материала при всех трех режимах (два режима нагрева и один охлаждени ) сушки, расчете коэффициента температуропроводности

с: ел

QD ND

31

по предлагаемой Лормуле и определении пс указанному коэффициенту влажности материала, причем об окончании процесса сушки суд т по достижению последним заданного минимального значени .

Предлагаемый способ контрол  может Пыть реализован в установке, схематично изображенной на чертеже.

Установка содержит управл ющий ге- чератор низких частот 1, автоматический двухпозиционный переключатель ., блок питани  3 инфракрасного излучател  4, высушиваемый материал 5, приемник инфракрасного излучени  6, вклю- чакнчий последовательно соединенные чувствительный элемент 7 и преобразователь (удвоитель) частоты 8, усилитель (блок) 0, ограничитель 10, Ла- зонын детектор 11, аналого-цифровой преобразователь (ЛИП) 12, центробежный вентил тор 13, соединенный с блоком цифрового управлени  14 и микро- ЭВМ 15, состо вши из вычислительно

управл ющего (ВУ) 16, оперативно-за- поминающего (ОЗУ) 17, посто нно-запоминающего (ПЗУ) 18, диспле  19 и видеоконтрольного 20 блоков, св занных друг с другом через общую шину 2

Установка работает следующим об-

i разом.

С помощью управл ющего генератора низких частот 1 формируютс  два низкочастотных сигнала, фазы которых сдвинуты на 90 . Один из сигналов через переключатель (см.чертеж) поступает на управл ющий вход блока питани  3 инфракрасного излучател  А возбуждающего световой поток, взаимодействующий с высушиваемым материа- лом 5. Мощность светового потока инфракрасного излучател  измен етс  по гармоническому закону с помощью управл ющего сигнала генератора низких частот 1. Приемник инфракрасного излучени  6 воспринимает гармонические изменени  температуры поверхност материала 5, противоположной к излучателю 4, преобразу  его в сигнал переменного тока, частота которого в два раза больше исходной частоты генератора 1. С помощью блока 9 из выходного сигнала приемника 6 выдел етс , а затем усиливаетс  переменна  составл юща  напр жени  этого сигна- ла. После чего усиленный блоком 9 сигнал ограничиваетс  по амплитуде в блоке 10 (дл  исключени  амплитудной погрешности) и в фазовом детек12д

торе 11 преобразуют разность фаз сигналов, поступающих на его измерительный и опорный входы, в сигнал посто нного тока (который по существу характеризует врем  задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала) с последующим преобразованием этого сигнала (U.) в преобразователе 12 в цифровой код и передачей его в ОЗУ 17 микроЭШ 15. Затем переключатель 2 перевод т в другое положение и тем самым осуществл ют сдвиг фазы гармонических колебаний на калиброванную величину (например на 90 градусов) и провод т измерени  в описанной последовательности с получением значени  иг и занесением также в ОЗУ 17. Переключатель 2 возвращаетс  в первоначальное положение, с помощью блоков 20 и 14 включаетс  вентил тор 13 и в той ж,е последовательности с получением треть его значени  Uj (в режиме охлаждени ) и также занос т его в ОЗУ 17, Затем вентил тор 13 выключают и работа установки повтор етс  в описанной после довательности согласно программе, за1- ложенной в микро-ЭТО 15.

По измеренным значени м , V и U« микроЭВМ 15 производит вычислени  коэффициента температуропроводности d по следующей формуле:

d-ft-ffi Uz M2

d V 1 «pnrj

Ч «i

где f - частота колебаний интенсив ности нагрева, Гц; d - толщина материала, м; Р0 - калиброванна  величина

сдвига фазы гармонических колебаний, градус;

U,, U2, U3 - значени  переменной составл ющей напр жени , пропорциональной времени задержки колебаний температуры с обеих сторон выгуливаемого материала при всех трех режимах сушки, В

По полученной величине коэффициен та температуропроводности материала определ ют влажность материала. Причем значение температуропроводности, полученное в каждом последующем цикле , сравнивают с предшествующим и процесс сушки считают законченным по достижению коэффициентом темпера туропроводности заданного (соответствующего требуемой конечной влажноети высушиваемого материала) минимального значени .

ормула изобретени 

Способ контрол  влажности капилл рно-пористых материалов при сушке в режимах модул ции интенсивности нагрева и последующего охлаждени  путем измерени  переменной составл ющей напр жени , величина которой пр мо пропорциональна измен ющемус  значению температуры на поверхности материала, а его влажность определ ют по коэффициенту температуропроводности материала, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности контрол , интенсивность нагрева модулируют по гармоническому закону, дополнительно осуществл ют сдвиг фазы гармонических колебаний на калиброванную величину, определ ют врем  задержки колебаний температры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, а коэффициент температуропроводности рассчитывают по формуле

, /v M U г - U,

d-||lfta fipnfi)

и об окончании процесса сушкк суд т по достижению последним заданного минимального значени , где f - частота колебаний интенсивности нагрева, Гц; d - толщина материала, м; 1Р0- калиброванна  величина сдвига фазы гармонических колеба- , ний, градус;

U,, иг, U э - значени  переменной составл ющей напр жени , пропорциональной времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, В.

Ј

., LFfWҐ

1

72

Claims (1)

1. Формула изобретения ι Э

   Способ контроля влажности капиллярно-пористых материалов при сушке в режимах модуляции интенсивности нагрева и последующего охлаждения ,θ путем измерения переменной составляющей напряжения, величина которой прямо пропорциональна изменяющемуся значению температуры на поверхности материала, а его влажность определиют по коэффициенту температуропроводности материала, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, интенсивность нагрева модулируют по гармоническому 20 закону, дополнительно осуществляют сдвиг фазы гармонических колебаний на калиброванную величину, определяют время задержки колебаний температух ры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, а коэффициент температуропроводности рассчитывают по формуле d

   об

   Иг - Щ\²

   U, - U-J ’ окончании процесса сушки судят по достижению последним заданного минимального значения, где f - частота колебаний интенсивности нагрева, Гц;

   d - толщина материала, м; калиброванная величина сдвига фазы гармонических колеба, ний, градус;

   υ,,υ^, и₃ - значения переменной составляющей напряжения, пропорциональной времени задержки колебаний температуры с обеих сторон высушиваемого материала при всех трех режимах сушки, В.