Способ определения влажности листового материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА путем измерения значений его оптической плотности на аналитической длине волны, соответствующей максимальному значению резонансной полосы поглощения на спектральной характеристике воды в ИК-области, на опорной длине волны, расположенной вне зтой резонансной полосы, и на хар теристической длине волны, соответствующей максимальному Поглощению на спектральной характеристике безводного листового материала в ИК-области, по которым суS дят, о влажности листового материала, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, опорную длину волны выбирают из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн. СХ) ю 00 сл 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (sl)4 G 01 N 21/86

Ь

Ь в

kg

gi74IHa долны

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3674978/24-25 (22) 16.12.83 (46) 30.09.85. Бюл. Ф 36 (72) Ю.В.Курланов и Г.Б.Соколова (71) Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промьппленности (53) 535.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 805147, кл. G 01 N .21/86, 09.10.78.

Ленорскнй А.Н., Бекешко Н.А. Тепловые методы бесконтактного контроля определения влагосодержания. Труды йаучно-исследовательского и конструкторского института испытаний машин, приборов и средств измерения масс. 1977, вып. 12, с. 84 — 92.

ÄÄSUÄÄ 1182353 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВОГО ИАТЕРИАЛА путем измерения значений его оптической плотности на аналитической длине волны, соответствующей максимальному значению резонансной полосы поглощения на спектральной характеристике воды в

ИК-области, на опорной длине волны, расположенной вне этой резонансной полосы, и на характеристической длине волны, соответствующей максимальному поглощению на спектральной характеристике безводного листового материала в ИК-области, по которым судят о влажности листового материала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, опорную длину волны выбирают из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн.. 1182353

Изобретение относится к определению количества влаги, абсорбированной листовым материалом по его оптическим характеристикам, и может быть применено в текстильной, .химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 показаны спектральные 10 характеристики оптической плотности

D(3) влажного листового материала и базовая характеристика Ю (il) резонансной полосы поглощения воды на аналитической длине волны; на фиг.2- 15 спектральные характеристики абсолютно. сухого листового материала Ю (В) и пленки воды Ю (Ъ), Способ осуществляют следующим образом. 20

Для определения влажности листового материала последний помещают в оптический канал и направляют на него инфракрасное излучение на трех характерных длинах волн: аналитической (Л» ), опорной (>2) и характеристичес.<ой (A ) . Величины отраженных или прошедших ИК-потоков измеряют и логарифмируют. По значениям оптических плотностей D(il; ), где i = 1, 2, 3, 30 определяют количество влаги листового материала. При этом для уменьшения влияния на точность определения влажности различия спектральных характеристик листовых материалов .различных 35 видов восстанавливают значение оптической плотности листового материала

D (il») на базовой характеристике для аналитической длины волны (2l„). Для этого используют значение оптической 40 плотности листового материала Ю,„ на дополнительной опорной длине волны с учетом корректирующего коэффици-. ента. Величину Ю (a,) определяют из уравнения .45 ("» ) D(2) (1 Ър) + 1р D„в °

Величину, характеризующую количество влаги, определяют как разность между значениями оптической плотнос- 50 ти листового материала Ю(3„ ) и его базовой. характеристики Ю (n» ) на ана% литической длине волны. Таким же образом величину, характеризующую количество листового материала, опреде- 55 ляют как разность значений его оптических плотностей на характеристической и опорной длинах волн.

Тогда величину I(z), характеризующую влажность листового материала, определяют как отношение этих двух величин Ю(») D (») / Ю(3)

D(h2)3 °

При условии, что значение оптической плотности на характеристической длине волны используют одновременно в качестве дополнительного опорного значения Ю „ = Ю(Л ), величину Т(и) определяют как

Т(и) = (Ю("» ) Ю (>2)3/jD(a)

Ю(2 )Э Ч о

Так как при влажности и = О величина 1(и) = О, то корректирующий коэффициент определяют как отношение разности значений оптической плотности на аналитической и опорной длинах волн к разности значений оптической плотности на характеристической и опорной длинах волн для безводного листового материала

n.,= (Ю(Л„) — DP,)3/ГЮ(Л ) — .

ГЮ" (Я») - Ь,(Ь)l

Ю("2)

И.

Юм(ЛЭ ) Юм (h2 )

Таким образом, за счет расширения функционального назначения характеристической длины волны уменьшают влияние различия спектральных характеристик Ю(Л) листовых материалов различных видов и упрощают определение величины корректирующего коэффициента. При наличии априорной информации о виде функции спектральной характеристики оптической плотности безводного листового материала величину корректирующего коэффициента определяют расчетным путем. Так, если функция этой спектральной характеристики линейная, то величину корректи. рующего коэффициента принимают рав-: ным

Ч . (L„" )/(Ъ), а если функция описывается уравнением второго по ядка то

1,= 1 — (1„- Л2 ) /(Лэ — . 2) °

Оптическую плотность влажного листового материала в предлагаемом способе (так же, как и в прототипе) можно рассматривать как сумму оптических плотностей эквивалентной пленки воды и сухого листового материала, взятых с учетом весовых коэффициентов (фиг. 2). При этом оптическая плотность эквивалентной пленки воды D>(jl) зависит от влажности листового материала и, его толщины д „

1182353

dI (0)

I(u) ".Р )- Л) Р )% 1

6(3 ВС 2) „p )-к„(м

20 или

2„(Л,)-2„(Л2) < Р sl- ). (Л.) 1ф ,фугам а Фадею

Ф а Л

Составитель Ю.Гринева

Техред С.Мигунова

Корректор М.Демчик

-Редактор А.Лежнина,Заказ 6096/40 Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.проектная, 4 коэффициента с, учитывающего форму связи воды с листовым материалом, и спектрального коэффициента поглощения воды 1с1,(Д).

В (Л) = d щс и k1,(y}.

Оптическая плотность сухого мате.— риала Оц(Л) зависит от толщины d< и его спектрального коэффициента экстинкции Е,(Л)

D„"= 1„k„(g).

Величину ?(и) можно представить в виде

K (h,)-К„(Л,) ОС(K (h„)-K,(Л,)) Ф -(.j-К.(Ъ) (К,(ч- В(Л20 4 "

В предлагаемом способе выбирают опорную длину волны таким образом, чтобы выполнялось условие равенства оптических плотностей эквивалентной пленки воды на опорной (4 ) и характеристической (Л ) длинах волн, т.е.

D,,(Az.) = Э, (Л ) (фиг. 2) . Зо

При этом величина ?с(и), по которой определяется влажность листового материала, вв(л ) — па()

I с(и)

D„(AЗ) D ()12,)

Г1 в(Л1) — КД(Ла:)Х

"k (Л,) -1 (7,)

Относительная чувствительность предлагаемого способа й?с(и) dH

Е= — — — / — =1

I (и) и т.е. максимальному значению и не зависит от .спектральных свойств воды и листового материала.

В прототипе относительная чувствительность й—

П з(Лз7 — В6(Л,7

De(43 ) — 0„(М2.)

Из сравнения величин E и Я видно, что выбор положения опорной длины волны из условия равенства оптических плотностей воды на опорной и характеристической длинах волн позволяет повысить чувствительность способа определения влажности.